Ініціюючі вибухові речовини

Гримуча ртуть Hg(ONC)₂ являє собою кристалічну речовину білого (Мал.1) або сірого кольору з густиною 4,31 _* 10³ кг/м³. Має солодкий металевий смак, отруйна, за токсичністю аналогічна ртуті.

Практично гримуча ртуть негігроскопічна, погано розчиняється у воді. У звичайних органічних розчинниках гримуча ртуть не розчиняється, але добре розчиняється у водних розчинах аміаку та цианістого калію. Концентровані кислоти та луги розкладають гримучу ртуть, а концентрована сірчана кислота викликає вибух.

Із нікелем, оловом та свинцем гримуча ртуть практично не взаємодіє. З міддю у вологому середовищі взаємодіє повільно, утворюючи фульмінат міді, чутливий до тертя, ніж гримуча ртуть. У вологому середовищі легко взаємодіє з алюмінієм. За рахунок теплоти, що виділяється при цій реакції, може виникнути вибух. Тому гримучу ртуть не можна споряджати в алюмінієві оболонки. Застосовується вона в оболонках із міді або латуні, покритих оловом.

Хімічна стійкість гримучої ртуті порівняно невелика, але достатня для практичного застосування. При низьких температурах вона достатньо стійка, а тривале нагрівання при температурі 90 ⁰С і вище викликає розклад. Температура спалаху гримучої ртуті біля 170 ⁰С.

Гримуча ртуть є найбільш чутливою ініціюючою ВР. Вона легко вибухає від незначного удару. Чутливість гримучої ртуті сильно залежить від вологості й тиску запресовки. При запресовці під тиском понад 500 атм від променя вогню гримуча ртуть не детонує, а тільки згоряє. При вологості 10% тільки горить, не детонуючи, при 30% – навіть не загоряється.

Зниження температури гримучої ртуті приводить до зменшення її чутливості. Тому гримуча ртуть не придатна для роботи з оксиліквітами.

Гримуча ртуть у порівнянні з іншими ініціюючими ВР має великий період нарощення швидкості вибухового перетворювання. А у невеликих кількостях (до 0,1 г) при запаленні згоряє без вибуху, у великих кількостях – детонує.

Застосовується гримуча ртуть у патронних та трубочних капсулях-запалювачах у суміші з хлоратом калію та антимонієм. Вміст її у цих складах коливається від 25 до 50% при загальній вазі складу у капсулі від 0,015 до 0,075 г. Гримучортутнотетрилові капсулі-детонатори №8 готуються тільки для промислових робіт.

Азид свинцю Pb(N₃)₂ являє собою дрібнокристалічну речовину білого кольору (Мал.2) з густиною 4,8 _* 10³ кг/м³.

Внаслідок незручності роботи з дрібнокристалічною речовиною на заводах азид свинцю виготовляють у вигляді дрібних гранул.

Практично азид свинцю негігроскопічний і не розчинюється у воді.

На відміну від гримучої ртуті він не втрачає властивості детонувати і у вологому стані. Азид свинцю розкладається при тривалому кип'ячені у воді, кислотах, лугах. Під дією вуглекислого газу, особливо при наявності вологи, азид свинцю поступово переходить у вуглекислі солі, внаслідок чого знижується його чутливість.

Із нікелем і алюмінієм азид свинцю не взаємодіє, але взаємодіє з міддю, утворюючи дуже чутливий основний азид свинцю. Азид свинцю звичайно запресовують у алюмінієві оболонки.

Хімічна стійкість азиду свинцю достатня для практичного застосування. Тривале нагрівання при температурах до 100 ⁰С азид свинцю витримує без зміни властивостей.

Сонячне світло викликає потемніння азиду свинцю. Але утворений на поверхні тонкий шар потемнілого азиду свинцю запобігає розповсюдженню процесу у глибину. Температура спалаху азиду свинцю – близько 310 ⁰С. Він запалюється від променя вогню важче, ніж гримуча ртуть.

Чутливість азиду свинця до механічних дій у 2–3 рази нижча порівняно із гримучою ртуттю. Чутливість до тертя також значно нижча. При введені твердих домішок чутливість азиду свинцю різко зростає; тиск запресовки й вологість незначним чином впливають на неї. Азид свинцю має високу ініціюючу властивість (у 5 – 10 раз вище, ніж у гримучої ртуті).

Введення флегматизатора при грануляції (парафіна до 5%) трохи знижує ініціюючу властивість азиду свинцю.

Порівняно незначна чутливість даної ВР та велика ініціююча властивість дозволили широко застосовувати її у комбінованих артилерійських променевих, накольних та підривних капсулях-детонаторах. Однак недостатня сприйнятливість азиду свинцю до променя вогню і наколювання змусила застосувати у променевих капсулях-детонаторах невеликий заряду стифната свинцю поверх шару останнього, а в накольних – шар накольного складу.

У капсулях-запалювачах азид свинцю не застосовується, тому що він детонує навіть у малих кількостях. Застосовується дана речовина також у детонуючих шнурах у суміші з бризантними ВР.

ТНРС (тетранітрорезорцинат або стифнат свинцю) C₆H(NO₂)₃O₂Pb _* H₂O являє собою тверду дрібнокристалічну речовину темно-жовтого кольору (Мал.3) з густиною 3,12 _* 10³ кг/м³. На практиці його застосовують гранульованим.

ТНРС мало гігроскопічний, практично не розчиняється у воді і органічних розчинниках.

ТНРС розкладається кислотами; з металами не реагує, хімічно стійкий. При нагріванні вище 100 ⁰С він не втрачає кристалізаційну воду без розкладу. Помітний розклад наступає при нагріванні до 200 ⁰С. Температура спалаху біля 275 ⁰С. На сонячному світлі ТНРС темніє і розкладається.

Чутливість ТНРС до удару у шість разів менша, ніж у гримучої ртуті, та у два рази менша порівнянно із азидом свинцю. Щодо чутливості до тертя ТНРС займає середнє місце між гримучою ртуттю та азидом свинцю. Він значно чутливіший від азиду свинцю до теплового імпульсу. Ініціююча властивість ТНРС значно менша, ніж у гримучої ртуті.

ТНРС легко електризується, що, у зв'язку з його високою чутливістю до електричних розрядів, робить особливо небезпечними операції щодо його пересипання та сортування. Висока чутливість до теплових дій при незначній чутливості до удару, струсу робить ТНРС зручним для застосування у артилерійських капсулях-детонаторах, що зазнають великі напруги в момент пострілу. Однак незначна ініціююча властивість не дозволяє застосовувати його як самостійну ініціюючу ВР.

Основне застосування ТНРС знайшов у комбінованих азидних капсулях-детонаторах внаслідок малої чутливості азиду свинцю до променя вогню та наколу.

У променевих капсулях-детонаторах ТНРС розміщається над азидом свинцю шаром, що безпосередньо сприймає промінь вогню. У деяких іноземних капсулях-детонаторах ТНРС змішують з азидом свинцю.

У накольних капсулях-детонаторах ТНРС входить до накольного складу, що розміщується шаром над азидом свинцю. Такий склад включає 50% ТНРС, 25% нітрату барію, 20% антимонія та 5% тетразену.

Застосовується ТНРС також разом з тетразеном у неоржавляючих ударних складах для патронних капсулів-запалювачів. Склади, що запобігають іржавленню (некородуючі), у менший мірі викликають корозію каналу дула.

ТНРС хімічно стійкий, дуже чутливий до променя вогню. Чутливість до удару удвічі нижча порівнянно із азидом свинцю. Особливістю ТНРС є здатність до електризації та висока чутливість до електричних розрядів. Його ініціююча здатність нижча, ніж у інших ініціюючих ВР. Застосовується він у комбінованих капсулях-детонаторах, запалювальних складах піропатронів та у капсулях-запалювачах.

Тетразен C₂H₈ON₁₀ являє собою тверду дрібнокристалічну порошкоподібну речовину жовтуватого кольору (Мал.4.) з густиною 1,65 _* 10³ кг/м³. Він практично негігроскопічний і не розчинний у воді, а також у звичайних органічних розчинниках (спирт, ефір, ацетон тощо), має лужні властивості, із слабкими кислотами дає солі, багато з яких також ВР з більш високою ініціюючу властивістю, ніж тетразен.

Сильні кислоти розкладають тетразен. З металами він не взаємодіє. При звичайній температурі тетразен стійкий, але при нагріванні вище 50⁰С розкладається. Температура його спалаху біля 140 ⁰С. Чутливість до удару та наколу дещо вища, ніж у гримучої ртуті, а до тертя – значно менша.

Залежно від зовнішніх умов і кількості речовини вибухове перетворювання тетразена може проходити у вигляді горіння або детонації. Його ініціююча властивість значно нижча, порівнянно із гримучою ртуттю.

Як самостійна ініціююча ВР тетразен не застосовується через слабку ініціюючу властивість. Основна сфера застосування – накольні та ударні склади, що запобігають іржавленню, куди тетразен входить як сенсибілізатора. Накольні склади застосовуються, як вказано вище, у комбінованих азидних капсулях-детонаторах. Тетразен застосовується як домішка до азиду свинцю, у капсулях-запалювачах – замість гримучої ртуті та в ударних складах капсулів-детонаторів – у суміші з ТНРС.