Eksploziv

Izvor: Wikipedija

Eksploziv (lat.: explodere - raspasti se), kemijski spoj ili smjesa spojeva u kojima se djelovanjem vanjskog impulsa u obliku topline, udara, trenja i sl. može izazvati ekstremno brza kemijska reakcija (eksplozija), praćena oslobađanjem velike količine topline i nastajanjem zagrijanih plinovitih produkata pod tlakom mnogo većim od tlaka okoline. Zbog te razlike u tlaku plinovi se brzo šire, pri čemu se dio energije pretvara u rad, što rezultira rušenjem i razaranjem. Učinci mogu biti golemi zbog trenutačnosti reakcije. Kod gotovo svih eksploziva, eksplozija je zapravo vrlo brza ili trenutačna oksidacija, a samo manji broj eksploziva (bakreni acetilid, azidi) raspadaju se izravno na sastavne dijelove. Neke vrste eksploziva, kao acetilidi, ne razvijaju plinove, nego tlak prilikom eksplozije nastaje od finih, čvrstih čestica ugljika. Eksplozivnost kemijskih spojeva uzrokuju nestabilne atomske skupine u njihovim molekulama, kao što su O-O u peroksidima i ozonidima, O-Cl u kloratima i perkloratima, NO₂ u dušikovim spojevima i nitratima, N≡N u azidima i diazo-spojevima, N≡C u fulminatima, C≡C u acetilenima i acetilidima. Za eksplozije koje nastaju trenutačnom oksidacijom, potreban kisik nalazi se u molekulama samog eksploziva. Tako sumpor i ugljen u crnom barutu izgaraju zahvaljujući kisiku iz salitre (KNO₃), i to mnogo brže nego u zraku, a prilikom eksplozije glicerol-trinitrata (nitroglicerina) potreban kisik daju atomske skupine – ONO₂.

Eksplozivi se upotrebljavaju u različite svrhe, npr. građevinarstvu, rudarstvu, a najvažniju i najširu primjenu ima u ratnoj tehnici. Prema načinu djelovanja i namjeni, pojedine vrste eksploziva svrstavaju se u tri glavne skupine: barut, inicijalni i bizantni eksplozivi. Izdvojenu skupinu čine pirotehničke smjese. Postoje posebne kategorije eksploziva koje sagorjevaju u komorama, goreči eksplozivi, koji se koriste za pogon raketa. Tu je eksplozivna smjesa bez inicijalnog upaljača, ali ima drugi upaljač, pomoću struje-plavom iskrom zapaljena smjesa na par mijesta u komori (motoru-krutom). Za zapaliti neku smjesu, nije uvijek dovoljna vatra ili energija. U klipu motora, dovoljna je iskra da zapali cijeli sastav uštrcanog benzina i da izazove ekspanziju, malo jači udarac po barutu da se zapali, malo protresanje da nitroglicerin žestoko eksplodira, dušikov trijodid eksplodira kad se zaderete ili ga doteknete perom, itd.

Povijest

U Kini su se već u 8. i 9. stoljeću upotrebljavale smjese slične crnomu barutu. Prvi povijesni zapis o upotrebi baruta u Kini potječe iz 1232. godine, a u Europi tek u 14. stoljeću. Sve do 19. stoljeća barut je bio jedini uopće poznati eksploziv. Razvojem kemije započinje novo doba u proizvodnji eksploziva; pojavljuju se mnogobrojne vrste eksploziva koje svojim svojstvima nadmašuju crni barut.

Oko 1830. godine pripravljena je praskava živa, 1847. godine C. F. Schonbein pripravio je celulozni nitrat, od kojega je 1869. godine počeo proizvoditi malodimni (bezdimni) barut. A. Sobrero pripravio je 1846. godine glicerol-trinitrat (nitroglicerin), a 1863. godine upotrijebio ga je Alfred Nobel za pripravu dinamita. Od glicerol-trinitrata i celuloznoga nitrata (kolodijskoga pamuka) Nobel je proizveo praskavu želatinu, još jači eksploziv nego što je dinamit.

Slijedila su otkrića eksploziva na bazi amonijevoga nitrata, pikrinska kiselina (osobito opasna jer s kovinama stvara vrlo nestabilne spojeve), smjesa klorata i perklorata s raznim tvarima (šedit, 1897.), trinitrotoluen (1902.), olovni azid (1910.). U Drugom svjetskom ratu upotrebljavao se i heksanitrodifenilamin, koji eksplodira velikom žestinom, uzrokuje požar i vrlo je otrovan, zatim tetril ili pironit, snažniji i osjetljiviji od trinitrotoluena. Potkraj Drugoga svjetskoga rata upotrebljivan je prvi put i nuklearni eksploziv (nuklearno oružje).

Nakon 1955. godine razvijene su smjese amonijevoga nitrata i loživih ulja (tzv. ANFO-eksplozivi) i vodeni gelovi s amonijevim nitratom kao osnovom (uz trinitrotoluen, želatinizirajuće agense i boraks).

Brizantni i inicijalni eksplozivi pretvaraju se u plinovite produkte u prvom redu detonacijom.

Plastični eksploziv

Plastični eksploziv sadrži sitne zrnate kristale brizantnog eksploziva (oktogen, heksogen, pentrit) u smjesi s nekim polimernim materijalom, tako da je na običnoj temperaturi savitljiv i može se lako oblikovati.