Значения теплот образования взрывчатых веществ
и продуктов взрыва
Вещество |
Химическая формула |
Теплота
образования Q,
|
Гексоген |
|
-20,9 |
Гремучая ртуть |
|
-65,4 |
Нитроглицерин |
|
82,7 |
Тэн |
|
123 |
Тротил |
|
13 |
Двуокись углерода |
|
94,5 |
Окись углерода |
|
26,4 |
Вода(пар)
|
|
57,7 |
Вода(жидкость)
|
|
67,5 |
Закись азота |
|
-17,7 |
Продолжение таблицы 4
Окись азота |
|
-21,6 |
Двуокись азота |
|
-4,1 |
Аммиак |
|
10,5 |
Метан |
|
18,4 |
Простые вещества |
|
0 |
Примечание: знак (+) при значении теплоты образования соответствует тепловому эффекту с выделением тепла, знак (-) – с поглощением тепла.
В
качестве примера оценим теплоту взрыва
тэна. Реакция взрывчатого превращения
тэна приведена выше. Теплота образования
тэна и продуктов взрыва: 3
составляет
ккал
2
ккал
4
ккал
2
ккал
Всех продуктов 567,1 ккал
Тэна 123 ккал
Теплота взрыва тэна
Значения ряда ВВ приведены в табл. 5.
Таблица 5
Теплота(энергия) взрыва некоторых взрывчатых веществ
Взрывчатое вещество |
Плотность
ВВ ,
|
Теплота взрыва , |
Аммотол 80/20 (80% нитрата аммония + 20% ТНТ) |
1600 |
2,65 |
Гексоген |
1650 |
5,36 |
Гремучая ртуть |
4430 |
1,79 |
60%-ый нитроглицериновый динамит |
1300 |
2,71 |
Нитроглицерин |
1590 |
6,70 |
Октоген |
1900 |
5,68 |
Октол (70% октана + 30% ТНТ) |
1800 |
4,50 |
Пластическое ВВ (90% нитроглицерина + 7,9% нитроцеллюлозы + 0,9% щёлочи + 0,2% воды) |
1300 |
4,52 |
Тринитротолуол (тротил) – ТНТ |
1600 |
4,52 |
Тетрил |
1730 |
4,52 |
Тэн |
1770 |
5,80 |
Тринотал (80% ТНТ + 20% аллюминия) |
1720 |
7,41 |
Торпекс (42% гексогена + 40% ТНТ + 18% аллюминия) |
1760 |
7,54 |
Теплоту взрыва ВВ определяют также экспериментально на специальной калориметрической установке (калориметрической бомбе). Величина является критерием мощности взрыва.
Важной характеристикой взрыва является скорость распространения взрывчатого превращения. В зависимости от величины этой скорости различают дефлаграционное (дозвуковое) горение и детонацию.
Дефлаграционное горение (от лат. deflagratio – сгорание дотла) подразделяется на ламинарное, характеризуемое постоянной, относительно небольшой обычно от долей сантиметра до нескольких метров в секунду скоростью распространения пламени, и турбулентное, когда эта скорость со временем прогрессивно возрастает. При увеличении скорости распространения пламени до величин порядка нескольких десятков и сотен метров в секунду, но не превышающих скорость звука в данной среде, имеет место взрывное горение, а само явление называется дефлаграционным взрывом.
При детонации процесс взрывчатого превращения идёт с максимально возможной для данного вещества скоростью, превышающей скорость звука. Скорость детонации является определённой константой каждого ВВ. В условиях детонации достигается максимальное разрушительное действие взрыва.
В последнее время в промышленности, на транспорте, в быту имеет место широкое применение углеводородных жидких и газообразных топлив.
Горение горючих газов (пропан, этан, этилен, бутан, бутилен, метан и др.) имеет определенные особенности. Эти вещества отличает, во-первых, высокая энерговооруженность, во-вторых, высокая температура горения, в-третьих, способность создавать не только пожароопасные, но и взрывоопасные газовоздушные смеси.
Целый
ряд горючих газов определяется формулой
.
При взрыве газовоздушных смесей,
образованных такими газами, реакция
взрывчатого превращения имеет вид:
(1.39)
Данное уравнение является важным частным случаем уравнения (1.33) (при значении величин c=d=0).
Следует
отметить, что при испарении
легковоспламеняющихся горючих жидкостей,
например, ацетона
,
метилового
и этилового
спиртов также могут образоваться
взрывоопасные паровоздушные смеси.
Реакция взрывчатого превращения таких
смесей рассчитывается по уравнению
(1.33).
Расчёт теплоты взрыва горючих газов (и паров) проводится согласно закону Г.Г. Гесса. Значения теплоты образования рассматриваемых газов принимаются по термохимическим таблицам [7]. Значения теплоты образования часто встречающихся аммиака и метана приведены в табл.4.
При известных значениях теплоты образования горючих газов (и паров) и продуктов взрыва расчет искомой теплоты взрыва проводится по аналогии с расчетом теплоты взрыва конденсированных ВВ.
Более полно процессы горения и взрыва рассматриваются в последующих главах.