Бризантные взрывчатые вещества

Бризантные ВВ (БВВ) — это ВВ, для которых характерным видом взрывчатого превращения является детонация. БВВ характеризуются относительно невысокой чувствительностью к простым видам начального импульса и значительным разрушительным (дробящим) действием на прилегающую среду, благодаря чему они применяются для изготовления зарядов различных боеприпасов. Кроме того, некоторые БВВ широко применяются в средствах инициирования: капсюлях-детонаторах, детонационных шнурах и детонаторах.

Возбуждение взрыва БВВ осуществляется с помощью первичных ИВВ, в связи с этим БВВ часто называют вторичными. Ниже приводится классификация БВВ (табл. 23.7).

Таблица 23.7

Классификация бризантных взрывчатых веществ

Бризантные ВВ

Индивидуальные (простые)

Смесевые (сложные)

Нитросоединения

Ароматические

Смеси и сплавы индивидуальных ВВ

Алифатические

Флегматизированные ВВ

Гетероциклические

Металлосодержащие ВВ

Нитраты (азотнокислые эфиры)

Пластичные ВВ

Нитронитраты

Аммонийно-селитренные ВВ (аммониты)

По составу БВВ делятся на индивидуальные (простые) и смесе- вые (сложные). По химической природе индивидуальные БВВ являются производными различных классов органических соединений, среди которых наиболее характерными являются:

1. Нитросоединения (ароматические, алифатические, гетероциклические) содержат в молекуле органического соединения нитрогруппы -N02.

  • 2. Нитраты (азотнокислые эфиры) содержат нитратные группы -ОШ2.
  • 3. Нитронитраты содержат одновременно группы — Ж)2и —0N02.

По составу (природе основных компонентов) смесевые БВВ делятся на ряд классов, среди которых наиболее широкое применение в военном деле имеют:

  • 1. Смеси и сплавы индивидуальных ВВ (ТГ-40, ТГ-60, октол, ТД-50, ТД-60 и др.).
  • 2. Флегматизированные ВВ (A-IX-1, ТН, «Окфол» и др.).
  • 3. Металлосодержащие ВВ (A-IX-2, ТГА, ТГА-5, ТГАФ, МС и др.).
  • 4. Пластичные ВВ (пластит-4, ПВВ-4, ПВВ-7).
  • 5. Аммонийно-селитренные ВВ (А-40, А-50, А-90).

Индивидуальные бризантные взрывчатые вещества

Из всего многообразия взрывчатых соединений практическое применение имеет сравнительно ограниченное число представителей. В качестве штатных индивидуальных бризантных ВВ применяются:

  • — тротил (тринитротолуол, ТНТ) C6H2(N02)3CH3;
  • — тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) C6H2(N02)3NN02CH3;
  • — ТЭН (пентаэритриттетранитронитрат, пентрит) C(CH20N02)4;
  • — гексоген (циклотриметилентринитроамин) (CH2N-N02)3;
  • — октоген (циклотетраметилентетранитрамин) (CH2N—N02)4.

Ограниченное применение имеют:

  • — дина (диэтанолнитроаминодинитрат) (CH2CH20N02)2N02NN02;
  • — эдна (этилендинитроамин) (CH2NHN02)2.

Основные характеристики физических свойств БВВ представлены в табл. 23.8.

Таблица 23.8

Основные характеристики физических свойств БВВ

Характеристики

Значения характеристик для нижеприведенных ВВ

тро

тил

тетрил

ТЭН

гексо

ген

окто

ген

дина

эдна

Температура плавления, °С

80,85

  • 129,5—
  • 141,5*
  • 141—
  • 142*
  • 202—
  • 205*
  • 276—
  • 280*
  • 49,5—
  • 51,5
  • 175—
  • 178*

Плотность, кг/м3

1663

  • 1500—
  • 1650

1773

1820

1960

1670

1750

Растворимость в воде, г/100 г воды при 20 °С

0,013

0,08

0,003

0,6

Гигроскопичность, %

0,05

0,02

0

0,10

0

т °с

1 нир> ^

150

110

130

203

  • 260—
  • 280

165

110

Плавится с разложением.

БВВ — кристаллические вещества белого или желтого цвета. По температуре плавления (затвердевания) только ТНТ и дина, плавящиеся без разложения при сравнительно невысоких температурах, пригодны для изготовления разрывных зарядов способом заливки.

ТНТ, тетрил, дина, эдна хорошо прессуются, давая заряды с достаточно высокой плотностью и прочностью. ТЭН, гексоген и ок- тоген имеют плохую прессуемость, поэтому в чистом виде не могут быть использованы для снаряжения боеприпасов.

Имея плохую растворимость в воде (исключая дину), БВВ большей частью хорошо растворяются, особенно при нагревании, в органических растворителях, таких как ацетон, бензол, толуол, дихлорэтан, этиловый спирт и др.

В химическом отношении БВВ — вещества достаточно нейтральные, с металлами и их оксидами не взаимодействуют (исключая дину), ТНТ со щелочами, в том числе и с водным аммиаком NH4OH (гидроксидом аммония) образует соединения — «тротилаты», обладающие высокой чувствительностью, не уступающие в этом отношении инициирующим ВВ.

Химическая стойкость БВВ достаточно высокая (температура начала разложения 110 °С и выше), что обеспечивает их применение и длительное хранение в широком интервале температур. Взрывчатые характеристики основных БВВ представлены в табл. 23.9.

Таблица 23.9

Взрывчатые характеристики основных БВВ

Характеристики

Значения характеристик для БВВ

тро

тил

те

трил

ТЭН

гексо

ген

окто-

ген

дина

эдна

т °с

1 ВОР ^

  • 290—
  • 300

190

215

230

290

240

280

Чувствительность к удару, % (т = 10 кг, Н = 25 см)

4—8

  • 50—
  • 60

100

  • 70—
  • 80
  • 70—
  • 90
  • 80—
  • 90
  • 50—
  • 60

Теплота взрыва, кДж/кг

4230

4610

5866

5740

5110

5237

5342

Температура взрыва, К

3500

3800

4600

4000

3540

Удельный объем продуктов взрыва, м3/кг

0,730

0,760

0,790

0,910

0,940

0,875

0,908

Скорость детонации, м/с

7000

7500

7900

8100

8400

7400

8000

Наименее чувствительным ко всем видам начального импульса является ТНТ. Заряды из ТНТ можно подвергать механической обработке, соблюдая, однако, определенные меры безопасности.

ТЭН, тетрил, гексоген, дина, эдна обладают значительно более высокой чувствительностью, чем ТНТ, что затрудняет или делает вообще невозможным применение этих ВВ в чистом виде для изготовления разрывных зарядов, особенно значительной массы.

По энергетике ТНТ уступает остальным штатным БВВ, хотя в целом имеет достаточно высокие энергетические характеристики. Обладая высокими эксплуатационными и технологическими качествами, ТНТ не утратил своего значения как одно из основных БВВ. В чистом виде ТНТ применяется для снаряжения осколочных и осколочно-фугасных боеприпасов, а также для изготовления подрывных зарядов и детонаторов. Шифр ТНТ — «Т».

Особенно широкое применение ТНТ имеет в смесевых ВВ, таких какТГ (ТНТ + гексоген), октолы (ТНТ + октоген), ТГА (ТНТ + гексоген -I- алюминий), аммотолы (ТНТ + аммиачная селитра) и др.

Остальные ВВ ввиду их повышенной чувствительности и неудовлетворительных технологических качеств в чистом виде применяются ограниченно, особенно для снаряжения боеприпасов. Так, чистый тетрил (шифр «ТЕТР») применяется для изготовления детонаторов. Чистый ТЭН, тетрил, гексоген находят применение во вторичных зарядах капсюлей-детонаторов, а также в детонирующем шнуре.

В снаряжении боеприпасов эти ВВ применяются почти исключительно в смесевых композициях (ТГ, A-IX-1, A-IX-2 и др.).

Получение бризантных ВВ. БВВ получаются в результате химического взаимодействия соответствующих исходных соединений с азотной кислотой, обычно в присутствии серной кислоты.

ТНТ получают из толуола — С6Н5СН3 путем нитрования его в три стадии при соответствующих температурах для каждой стадии. Очищенный от примесей ТНТ должен иметь температуру затвердевания не ниже 80,2 °С.

Тетрил может быть получен несколькими способами. Основной способ — из диметиланилина (ДМА), в две стадии. После очистки и перекристаллизации тетрил должен иметь температуру плавления не ниже 127,9 °С.

Для получения ТЭНа используется синтетический четырехатомный спирт пентаэритрит С(СН2ОН)4. Температура плавления стабилизированного ТЭНа должна быть не менее 138—140 °С при полном отсутствии кислотности продукта.

Гексоген и октоген получают из одного и того же исходного вещества — уротропина (CH2)6N4. При этом гексоген может быть получен нитролизным (окислительным) или уксусно-ангидридным способом. Октоген получается уксусно-ангидридным способом.

Следует знать, что все индивидуальные БВВ, а особенно тетрил, являются токсичными веществами. Отравление возникает при попадании пыли БВВ в организм — через органы дыхания и желудочный тракт. Заболеванию может предшествовать скрытый период, так как отравление начинается постепенно. Например, ТЭН как токсичное вещество действует на организм человека так же, как и эфиры азотной кислоты.

Предельно допустимая концентрация, т. е. количество БВВ в единице объема, которое при ежедневном воздействии на человека в течение неограниченного времени не вызывает отравления, составляет 1 мг/м3.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >