Wie funktionieren Sprengstoffe?
Es gibt zwei Arten von Sprengstoff: niedrige Sprengstoffe wie Schießpulver und Hochsprengstoffe wie TNT. Niedrige Sprengstoffe sind im Allgemeinen eine Mischung aus einer brennbaren Substanz und einem Oxidationsmittel, das mit Geschwindigkeiten zwischen einigen cm/s bis 400 m/s, aber normalerweise am unteren Ende dieser Skala brennt (Deflagrate). Hoche Explosivstoffe sind chemische Verbindungen (eine Art von Moleküle) und nicht ein Duo - diese detonat und erzeugen eine Überschallwelle von 1.000 bis 9.000 m/s. Abhängig vom Sauerstoffniveau im umgebenden Medium tritt die Deflagation mit mehr oder weniger Geschwindigkeit und Gewalt auf. Auf den höheren Ebenen ähneln Deflagrationen Detonationen.
Hochexplosive sind chemisch instabile Verbindungen, häufig einschließlich mehrerer Nitratgruppen. Wenn ausreichend Wärme ausgesetzt istR Mechanischer Schock, hohe Explosivstoffe ordnen ihre molekulare Struktur abrupt neu an, verschlechtern sich zu Reaktionsprodukten und füllen dabei viel Energie frei.
Es gibt neun primäre Reaktionssequenzen, die Teile des Detonationsprozesses mit hohem Sprengstoff ausmachen, die als Prioritäten bezeichnet werden. Zum Beispiel beinhaltet Priority 1 die Kombination eines Metalls mit Chlor, wodurch überschüssige Energie freigesetzt wird. Andere Prioritäten sind die Kombination von Wasserstoff mit Chlor, ein Metall mit Sauerstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff, Stickstoff mit sich selbst, Sauerstoff mit sich selbst und Wasserstoff mit sich. In einem bestimmten Explosion können einige dieser Reaktionen auftreten, wobei jeder große Mengen an Energie freigesetzt wird.
Da einige Sprengstoffe extreme Wärme benötigen, um explosive Ketten zu detonierenIch biete dann die Grundlage für die Explosion einer zusätzlichen Substanz.
Vier Standardqualitäten Eine Verbindung oder Mischung muss besitzen, um als Sprengstoff qualifiziert zu werden, umfassen die schnelle Ausdehnung von Gasen, die Erzeugung von Wärme (exotherme Reaktion), die Schnelligkeit der Reaktion und die Initiierung der Reaktion, was bedeutet, dass der Sprengstoff in kontrollierter Weise entzündet werden kann. Eine weitere wünschenswerte Qualität für Sprengstoff für praktische Anwendungen ist eine begrenzte Menge an Toxizität.