Химия промышленно-взрывчатых веществ (стр. 2 из 5)
4. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ.
Большая часть применяемых на практике ВВ содержит связанные о атомами углерода нитрогруппы
или нитратные группы 
. Взрывчатые соединения, содержащие нитратную группу, называются нитроэфирами (нитрглицерин, нитрогликоль и др.), а соединения, содержание нитрогруппу, называют нитросоедииениями (тротил, гексоген, динитронафталин и др.). Нитросединения, у которых гитрогруппа связана непосредственно с атомами углерода бензольного кольца отличаются высокой химический стойкостью. Они не способны к самопроизвольному разложению и самовозгоранию, химический состав и физические свойства их весьма стабильны (выдерживают нагревания до температуры плавления без заметного химического разложения). К таким нитросоединениям относится тротил.
Соединения, у которых нитрогруппа связана с углеродным атомом через азот, физически и химически менее устойчивы, чем нитросоединения, обладают высокой чувствительностью и повышенной опасностью в обращении. Так, тетрил, имеющий температуру плавления около 128°С, при длительной выдержке при температуре 140°С может воспламениться, а тротил, имеющий температуру плавления около 80°С, выдерживает нагревание в течение нескольких часов при температуре 240°С.
Все нитросоединения нерастворимы или малорастворимы в воде, практически не гигроскопичны, водоустойчивы, с увеличением числа нитрогрупп взрывчатые свойства нитросоединений усиливаются, а токсичнооть - снижается.
Тротил (тринитротолуол или тол)
является одним из самых распространенных химических ВВ. Он представляет собой твердое вещество с температурой затвердевания 80,2°С. Тротил получается нитрацией толуола смесями азотной и серной кислот (для обезвоживания) по реакции:
Чистый тротил состоит из кристаллов ромбической формы, имеющих цвет от светло- до темно-желтого. Насыпная плотность порошкообразного тротила 0,9 г/
. При прессовании под давлением около 4000 кг/ 
плотность достигает 1,6 г/ . Литой тротил имеет плотность 1,54 - 1,59 г/ . Тротил практически нерастворим в воде, имеет высокую химическую стойкость. Вспышка его обычно не сопровождается взрывом. Температура вспышки тротила 310°С. Переход горения в детонацию наблюдается только при горении тротила в замкнутом пространстве или в очень больших количествах.
Применяют тротил в порошкообразном, прессованном, чешуйчатом, гранулированном виде, а иногда в виде кусков и литых зарядов. При попадании в тротил песка или других твердых примесей резко возрастает его чувствительность к удару и трению, что необходимо учитывать при заряжании скважин. Наиболее восприимчив к инициированию порошкообразный тротил, наименее восприимчив – литой.
Порошкообразный и прессованный тротил взрывается от капосюля-детонатора или от нескольких витков ДШ. Для взрывания гранулированного или литого тротила требуется более мощный промежуточный детонатор из тротиловых шашек или патронов аммонита.
Алюмотол. Для повышения энергии взрыва и работоспособности в тротил вводят алюминиевый порошок. Оптимальным содержанием алюминия в плавленой смеси с тротилом можно считать 15-20%. В выпускаемом нашей промышленностью алюмотоле содержится 15% алюминия. Алюмотол целесообразно применять только в водонаполненном состоянии, а еще лучше в смеси с раствором аммиачной селитры.
Алюмотол - это мощное (теплота взрыва 1240 ккал/кг), водоустойчивое ВВ с удельным весом 1,5 - 1,6 г/
. Скорость детонации 6 км/с, работоспособность 420 . На взрывных работах из-за довольно высокой стоимости (485 рублей за I тонну) алюмотол целесообразно применять совместно с более дешевыми ВВ, используя его для заряжания донной части скважины. Благодаря большой работоспособности и сильному местному действию алюмотола, при его применении в комбинированных зарядах достигается хорошая отработка взрывом подошвы уступа карьера и улучшается качество дробления породы. Тетрил (тринитрофенилметилнитрамин)
- мелкокристаллическое ВВ светло-желтого цвета. Насыпная плотность около 1 г/ , а плотность, достигаемая прессованием, равна - 1,68 г/ 
. Скорость детонации тетрила при плотности 1,63 г/ составляет 7200 м/с. Температура вспышки тетрила 190 - 194°С. При горении даже в сравнительно небольших количествах тетрил способен взрываться. Тетрил относится к категории ВВ весьма чувствительных к тепловому и механическому воздействию. Примесь даже 0,05% песка резко повышает чувствительность тетрила к удару и трению. Тетрил обладает большой восприимчивостью к детонации и очень хорошо передает ее другим ВВ. Тетрил применяют в основном для снаряжения капсюлей-детонаторов в качестве вторичного инициирующего ВВ. На открытых взрывных работах тетрил в виде шашек применяют в качестве промежуточных детонаторов для инициирования маловосприимчивых ВВ. Гексоген (циклотриметилентринитрамин)
и октоген (циклотетраметилентетранитрамин) 
по химическому строению и свойствам сходны. Гексоген - белый кристаллический порошок без вкуса и запаха, имеет высокую чувствительность к внешним воздействиям, температура вспышки 290 
. Насыпная плотность около 1,1 г/см3. Температура плавления 203,5 
. В воде он почти нерастворим. Гексоген токсичен, химически стоек: признаки разложения заметны при температуре 200
. Скорость детонации гексогена при плотности 1,7 г/ равна 8600 м/с, работоспособность 475 , теплота взрыва 1500 ккал/кг. Гексоген находит применение для снаряжения капсюлей-детонаторов (в качестве вторичного инициирующего ВВ) и детонирующих шнуров, а также в качестве компонента некоторых сортов аммонитов с целью увеличения их мощности и для изготовления зарядов и торпед, используемых при прострелке нефтяных скважин. 5. АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА.
Аммиачная селитра выпускается в виде чешуек, гранул или кристаллов и представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, полученное взаимодействием аммиака с азотной кислотой по уравнению:
Насыпная плотность аммиачной селитры в зависимости от формы и размеров частиц находится в пределах 0,8 - 0,9 г/
. Аммиачная селитра обладает гигроскопичностью и слеживаемстью. Слеживаемость создаёт известные трудности при ее обработке в процессе изготовления ВВ и является основным препятствием к изготовлению некоторых ВВ на местах применения. Для уменьшения слеживаемости аммиачную селитру выпускают в виде крупных чешуек или гранул. Заметно меньшей слеживаемостъю по сравнению с обычной обладает водоустойчивая аммиачная селитра ЖВ, содержащая гидрофобную смесь парафина и железных солей жирных кислот.
Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде, причем ее растворимость находится в сильной зависимости от температуры.
Растворение селитры в воде происходит со значительный поглощением тепла и понижением температуры замерзания раствора. При растворении 6 частей селитры в 10 частях воды температура понижается примерно на 27
. Раствор содержащий 50 г селитры на 100 г воды, замерзает при температуре около -13°С. Аммиачная селитра - стойкая в нормальных условиях хранения соль, не взаимодействующая с алюминием и железом.
Расплавленная аммиачная селитра реагирует со многими металлами, в том числе со свинцом, никелем, и цинком. Особенно активно действует селитра на кадмий и медь.
В чистом виде аммиачная селитра является слабым взрывчатым веществом. По энергии взрыва она в три раза слабее большинства промышленных ВВ. В отличие от большинства ВВ аммиачная селитра не взрывается от капсюля-детонатора и требует для возбуждения взрыва применения достаточно мощных промежуточных детонаторов (при этом взрыв чрезвычайно опасен).