- •Введение
- •Глава 1. Общая характеристика инициирующих взрывчатых веществ.
- •1.1. Классификация взрывчатых веществ.
- •1.2. Важнейшие представители ивв
- •1.3. Зависимость инициирующей способности ивв от различных факторов
- •1.4. Основные требования, предъявляемые к ивв
- •Глава 2. Соли гремучей кислоты (фульминаты)
- •2.1. Гремучая кислота и ее соли
- •2.2. Свойства гремучей ртути
- •2.3. Взрывчатые свойства гремучей ртути
- •2.4. Производство гремучей ртути
- •2.4.1. Производство гремучей ртути в стеклянной аппаратуре
- •В) Получение гремучей ртути.
- •2.4.2. Получение гремучей ртути в металлической аппаратуре
- •Глава 3.
- •3.1. Открытие азотистоводородной кислоты
- •Полученный азид бензойной кислоты обрабатывали едким натром.
- •3.2. Методы получения hn3 и ее солей
- •3.3. Строение азотистоводородной кислоты
- •3.4. Свойства азотистоводородной кислоты.
- •3.5. Азиды щелочных и щелочноземельных металлов
- •3.6. Промышленные способы получения азида натрия.
- •3.6.1. Производство азида натрия из семиоксида (закиси) азота и амида натрия.
- •3.6.1.1. Производство семиоксида (закиси) азота
- •3.6.1.2. Свойства и технология получения амида натрия
- •3.6.1.3. Получение азида натрия по методу Вислиценуса.
- •3.6.2. Получение азида натрия из гидразина и этилнитрита
- •3.6.2.1. Получение и свойства гидразина
- •3.6.2.2. Технология производства азида натрия
- •3.7. Азид свинца и его физико-химические свойства
- •3.8. Химические свойства азида свинца
- •3.9. Производство азида свинца
- •3.9.1. Декстриновый азид свинца
- •3.9.2. Получение кристаллического азида свинца
- •3.9.3. Карбоксиметилцеллюлозный азид свинца.
- •3.9.4. Поливинилспиртовый азид свинца.
- •3.9.5. Английский служебный азид свинца.
- •3.9.6. Достоинства и недостатки различных видов промышленного азида свинца.
- •3.10. Другие неорганические азиды.
- •3.11. Органические азиды
- •Глава 4. Стифниновая кислота и стифнаты
- •4.1. Получение стифниновой кислоты
- •4.2. Свойства тринитрорезорцината свинца
- •4.3. Технология получения тнрСа.
- •Глава 5.
- •5.1. Соли диазония
- •5.2. Оксидиазосоединения
- •5.3. Тетразен и тетразолы.
- •5.4. Органические пероксиды
- •5.5. Ацетилениды
- •Промышленные взрывчатые вещества Часть1. Инициирующие взрывчатые вещества
1.4. Основные требования, предъявляемые к ивв
1. Высокая инициирующая способность, под которой понимается минимальное количество ИВВ, сохраняющее способность инициировать детонацию заряда БВВ.
В современных взрывателях уже применяются капсюли - детонаторы не более 3 мм в диаметре и высотой 4 мм, причем сохраняется тенденция к сокращению их габаритов. Для сохранения мощности средств инициирования необходимы ИВВ, обладающие высокой инициирующей способностью.
2. Безопасность в обращении. Из огромного количества синтезированных к настоящему времени ИВВ большинство отбраковано именно по этому требованию.
3. Хорошая сыпучесть и прессуемость. Это требование технологическое. Его выполнение позволяет при производстве средств инициирования использовать объемные методы взятия навесок ИВВ и составов на их основе, следовательно, обезопасить и автоматизировать процесс снаряжения.
4. Стойкость инициирующего вещества. Как правило, термическая стойкость ИВВ должна быть такой, чтобы вещество безотказно работало в температурном интервале -60оС - +60оС.
Дополнительные требования, предъявляемые к ряду ИВВ.
1. Повышенная термическая стойкость. Существует ряд изделий, которые применяются при повышенных температурах. Так, например, при использовании в нефтяных и газовых скважинах опущенный внутрь скважин заряд должен выдержать температуру около 250оС в течение 6 часов. Следовательно, ИВВ не должно изменять своих взрывчатых характеристик в течение всего необходимого промежутка времени, да еще и иметь запас термостойкости на случай непредвиденных ситуаций.
2. Хорошая восприимчивость к лучу огня. Есть вещества, хорошо восприимчивые к лучу огня, как, например, гремучая ртуть, но есть и плохо восприимчивые к лучу огня, как, например, азид свинца. При использовании ИВВ в лучевых капсюлях – детонаторах приемлемый уровень восприимчивости к тепловому импульсу обеспечивается добавкой ТНРСа. О данном требовании к капсюлям накольного типа говорить, разумеется, не приходится.
3. Восприимчивость к удару бойком. Это требование относится к воспламенительным составам, которые инициируются от удара (например, ударные и накольные составы, состоящие из гремучей ртути, бертолетовой соли (KClO3) и элементарной серы; составы с тетразеном или иные многокомпонентные смеси).
4. Высокая скорость детонации. Скорость детонаци заряда ИВВ в современных высокоэффективных капсюлях-детонаторах должна превышать 6000 м/с.
5. Стойкость к зарядам статического электричества. В безопасных средствах инициирования применяются ВВ, выдерживающие электрический разряд, эквивалентный заряду человеческого тела.
6. Требования экологии. Штатные инициирующие взрывчатые вещества позволяют создать средства инициирования, удовлетворяющие, в основном, требованиям промышленности и военной техники по надежности, взрывчатым и эксплуатационным характеристикам. Однако штатные ИВВ имеют ряд существенных недостатков.
Во-первых, они высокотоксичны. Гремучая ртуть по токсичности аналогична ртути. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,01 мг/м3. ПДК по металлической ртути для атмосферного воздуха населенных мест принята равной 0,0003 мг/м3. Азид свинца и ТНРС токсичны, как и все соединения этого металла. ПДК солей свинца в производственных помещениях равна 0,01 мг/м3, в водоемах санитарно-бытового пользования – 0,1 мг/л, а средносуточная в атмосферном воздухе населенных мест – 0,0007 мг/м3. Повышение требований к снижению токсичности ИВВ связано, в первую очередь, с их применением в воспламенительных составах стрелкового оружия. Раньше, когда стрельба из армейского, охотничьего и спортивного оружия велась исключительно на открытом воздухе, такого требования не было. В настоящее время все больше стрельб проводится в закрытых тирах, где, несмотря на вентиляцию, происходит накопление высокотоксичных паров и пыли тяжелых металлов. Кроме того, широкое распространение получили строительные патроны, используемые на внутренних работах. Поэтому проблема замены высокотоксичных штатных ИВВ стоит достаточно остро.
Во-вторых, штатные ИВВ опасны в производстве и обращении, поскольку они высокочувствительны к удару, трению, зарядам статического электричества.
В-третьих, их скорость детонации в прессованных зарядах менее 5 км/с, что недостаточно для вновь разрабатываемых мощных и миниатюрных средств инициирования.
Исследования, проведенные в США, России, Китае в конце ХХ века, показали, что менее токсичными, более безопасными и более мощными ИВВ являются координационные соединения общей формулы
Мх(L)y(An)z
где М — катион металла, L — лиганд, An — анион кислоты, чаще всего окислителя. Химический состав комплексных солей позволяет в широких пределах регулировать физико-химические, энергетические и эксплуатационные характеристики за счет варьирования их структурных составляющих (см. раздел 1.2)
Следовательно, приоритетными направлениями в области синтеза ИВВ следует считать поиск безопасных, экологически чистых энергонасыщенных соединений, в том числе высокочувствительных к импульсному лазерному излучению как наиболее безопасному и надежному источнику энергетического импульса.