Дәріс тақырыбы. Өнеркәсіптік жарылғыш заттар.

Өнеркәсіптік жарылғыш заттар бірнеше белгілерімен топталады. Барлық жарылғыш заттар қолданылу жағдайы бойынша екі топқа бөлінеді (сақтандырылмайтын, сақтандырғыш және жеті класқа бөлінеді).

Өнеркәсіптік ЖЗ құрамындағы негізгі компоненттің атына байланысты аммиакты-селитралы (аммониттер, динамондар, гранулиттер, граммониттер, игданит), құрамында су ұстайтын ЖЗ (аквотолдар, порэмиттер, сибириттер), негізі сұйық эфирлерден тұратын ЖЗ (детониттер, углениттер), нитроқоспалар (тротил, гексоген), оксиликвиттер, хлорлы және перхлорлы ЖЗ, түтінді және түтінді емес оқ дәрілер болып бөлінеді.

Қазіргі кезде өнеркәсіптік ЖЗ ретінде келесі заттар қолданылады.

1. Құрғақ ұнтақталған және түйіршіктелген ЖЗ.

Аммониттер – аммиакты селитра мен тротил араласқан (көбінесе гексоген және динитронафталин) және жарылғыш емес жанғыш қоспалар қосылатын ұнтақталған ЖЗ.

Сақтандырғыш аммониттер құрамына соған қоса жалын сөндіргіштер қосылады.

Аммонолдар – алюминий ұнтағы қосылған аммониттер.

Скальды аммонит – аммонал мен гексоген қоспасы.

Граммониттер – түйіршіктелген селитра мен тротилден тұратын түйіршіктелген аммониттер.

Граммоналдар – түйіршіктелген аммоналдар.

Динамондар – ұнтақталған аммиакты селитра және жанғыш заттар қосындысы.

Гранулиттер – түйіршіктелген аммиакты селитра, сұйық (соляр майы) және ұнтақталған жанғыш заттың (ағаш ұнтағы, алюминий) механикалық қоспасы.

Игданит – түйіршіктелген аммиакты селитра мен дизель майының қоспасы.

Угленит – игданит пен ірі көмір ұнтағының қоспасы.

Гранулотол – түйіршіктелген тротил.

Алюмотол – түйіршіктелген тротил құймасы мен алюминий ұнтағының қоспасы.

Гранитол – түйіршіктелген тротил құймасы мен аммиакты селитра қоспасы.

Эмулин – игданит және эмульсия қоспасы.

2. Құрамында су ұстайтын ЖЗ.

Аквотолдар – түйіршіктелген граммонит немесе граммонал және құрамына қою ерітінді сіңірген аммиакты селитрадан тұратын ағымды консистенциядағы құрамында суы бар ЖЗ.

Акваниттер және акваналдар – құрамына су және пластификациялы қоспалар қосылатын, калий немесе натрийлі ұнтақталған аммонит және аммоналдан тұратын пластикалы консистенциядағы құрамында су бар ЖЗ.

Ыстықтай құйылатын ЖЗ – аммиакты селитраның ыстық ерітіндісі және 10–20% тротил қосылатын, оқтау кезінде оқтау машинасында жасалатын суспензиялы ЖЗ. Оқтам қатқаннан кейін гипс тәрізді құрылымға келеді.

Ифзаниттер – құрамына аммиакты селитра ерітіндісі қосылатын түйіршіктелген аммиакты селитрамен тротилден тұратын құрамында су бар ЖЗ.

Карботолдар – түйіршіктелген тротил және карбамид ерітіндісімен аз көлемде су бар аммиакты селитра қоспасы. Оқтау орнында ыстық күйде жасалады.

Порэмиттер және сибириттер – аммиакты және натрийлі селитра ерітіндісіне эмульгатор қосылған эмульсиялы ЖЗ.

Эмульсолиттер – оқшандалған эмульсиялы ЖЗ.

Детониттер – ұнтақталған аммиакты селитра, тротил, алюминий және нитроэфир қоспасы.

Динамиттер – нитроглицерин және нитрогликолдың көп компонентті қоспасы.

Оксиликвиттер – сұйық оттегі сіңірілген органикалық заттар.

Өнеркәсіптік жарылғыш заттардың негізгі компоненттері. Аммиакты селитра (NH₄NO₃) көптеген өнеркәсіптік ЖЗ негізгі компоненті болып саналады. Бір грамм селитраны таратқан кезде 0,2 г оттегі бөледі, ол жарылыс кезінде сутегін, көміртегін, алюминийді тотықтандыру үшін қолданылады. Аммиакты селитраны өндірісте кеңінен қолданады, себебі оны өндіру қарапайым, шикізат базасы көп (ауа және су) және жарылыс кезінде толық газға айналады.

Аммиакты селитра – түсі ақ кристалды ұнтақ, кристалының пішініне байланысты тығыздығы 1,56–1,74 г/см³ аралығында болады. Аммиакты селитраның үйінді тығыздығы 0,86–1,74 г/см³. Селитра аммиак пен азот қышқылының реакциясынан алынады:

NH₃+HNO₃ → NH₄NO₃

Тринитротолуол (тротил немесе тол C₇H₅(NO₂)₃) біркомпонентті кең тараған ЖЗ бірі. Тротилді, азот және күкірт қышқылдарының қоспаларымен толуолды нитрациялау арқылы алады:

C₆H₅CH₃+3HNO₃ → C₇H₅(NO₂)₃+3H₂O.

Күкірт қышқылы реакцияға кіріспейді, ол тек реакция кезінде суды сіңіру үшін қолданылады.

Таза тротил ашық немесе қою сары түсті кристалдардан тұрады. Балқу температурасы 80⁰. Ұнтақталған күйінде оның үйінді тығыздығы 0,9 г/см³ және қысым астында жақсы тығыздалады. Ерітіп құйылған тротилдің тығыздығы 1,54−1,59 г/см³.

Тротил суда ерімейді және жоғары химиялық тұрақтылыққа ие. Тротилдің жану температурасы 310⁰С. Тротил ұнтақталған, тығыздалған, қабыршақты, түйіршіктелген және кейбір кезде құйылған шашка түрінде қолданылады. Тротил аммиакты-селитралы ЖЗ құрамына қарқынды жанғыш қоспа ретінде қосылады. Қоспалы ЖЗ тротилдің мөлшері 6−70% аралығында өзгереді.

Тротилдің оттегілік балансы теріс (74%), соның әсерінен жарылыс кезінде газдар аз бөлініп қатты өнімдер көп бөлінеді. Ұнтақталған және тығыздалған тротил дүмпіткіш немесе дүмпіткіш пілтелер көмегімен жеңіл атылады. Тротил зиянды зат, әсіресе ұнтақ күйінде тері және көзге зақым келтіреді.

Гранулотол (түйіршіктелген тротил) түйіршіктерінің өлшемдері 3−5 мм, сулы ұңғымаларда жеке ЖЗ ретінде және граммонит пен құрамында су бар ЖЗ қоспа ретінде қолданылады. Құрғақ күйінде гранулотолдың жарылыс жылуы 3450 кДж/кг шамасында болады. Гранулотолдың ашық оқтамдардағы критикалық диаметрі 60 мм, ал дүмпу жылдамдығы 4,5−6,5 км/с аралығында болады.

Гранулотол суға төзімді, суға жақсы батады және сусымалы ЖЗ. Сақтаған кезде түйіршіктері бір-бірімен бірікпейді, жарылыс қасиеті тұрақты. Сулы ұңғымаларда біраз уақыт жатсада жарылғыштық қасиетін жоймайды. Гранулотолды қоздыру үшін қуатты аралық дүмпіткіштер қолданылады. Оны сулы күйінде қолданған тиімді себебі су оқталу тығыздығын жоғарылатады, соның әсерінен детонация жылдамдығы жоғарылап тиімді жарылыс береді.

Гексоген С₃Н₆N₆O₆ (циклотриметилентринитрамин) – азот қышқылымен бейтараптанған утропин өнімі. Тығыздығы 1,8 г/см³ және үйінді тығыздығы 1,1 г/см³, түсі ақ кристалды ұнтақ. Еру температурасы 203⁰С, суда еримейді, улы, жоғары химиялық тұрақтылыққа ие. Гексогеннің таралуы температура 200⁰С болғанда басталады.

Нитроглицерин С₃Н₅(ONO₂)₃ (тринитроглицерин, глицеринтринитрат) – тығыздығы 1,6 г/см³, ауыр, майлы, түссіз сұйықтық. Техникалық нитроглицериннің түсі сары-қоңыр түсті болып келеді.

Нитроглицеринді, таза глицеринді күкірт және азот қышқылдарымен үш рет бейтараптау арқылы алады:

C₃H₅(OH)₃ → 3HNO₃(ONO₂)₃+3H₂O.

Сұйық нитроглицерин +13,2⁰С температурада қатады, ал ЖЗ құрамында ол шамамен +10⁰С қатады. Сондықтан оны ЖЗ дайындаған кезде нитроэфирлермен араластырады.

Нитрогликоль С₂H₄(ONO₂)₂ қасиеті бойынша нитроглицеринге ұқсас, тығыздығы 1,5 г/см³ болады. Ол органикалық ерітінділерде жақсы ериді, оның ұшқыштығы нитроглицериндікіне қарағанда үш есе артық. Нитрогликольдің қату температурасы –20⁰С. Нитроглицеринмен қосылып қату температурасы –17-ден –23⁰С дейін сұйықтық құрайды.

 

Негізгі әдебиет: 1. [68-92]; 2 [55-72]; 3 (1т) [201-288].

Бақылау сұрақтары:

1. Жарылғыш заттардың топтамасы.

2. Құрғақ ұнтақталған жарылғыш заттар.

3. Құрамында су ұстайтын жарылғыш заттар.

4. Өнеркәсіптік жарылғыш заттардың негізгі компоненттері.

5. Аммиакты селитра - өнеркәсіптік жарылғыш зат.

6. Тротил - өнеркәсіптік жарылғыш заты.

7. Нитроэфирлік жарылғыш заттар құрамы.