зарубка на память

[lalie]

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
(а. explosives, blasting agents; н. Sprengstoffe; ф. explosifs; и. explosivos) — химические соединения или смеси веществ, способные в определённых условиях к крайне быстрому (взрывному) самораспространяющемуся химическому превращению с выделением тепла и образованием газообразных продуктов.
Взрывчатыми могут быть вещества или смеси любого агрегатного состояния. Широкое применение в горном деле получили так называемые конденсированные взрывчатые вещества, которые характеризуются высокой объёмной концентрацией тепловой энергии. В отличие от обычных топлив, требующих для своего горения поступления извне газообразного кислорода, такие взрывчатые вещества выделяют тепло в результате внутримолекулярных процессов распада или реакций взаимодействия между составными частями смеси, продуктами их разложения или газификации. Специфический характер выделения тепловой энергии и преобразования её в кинетическую энергию продуктов взрыва и энергию ударной волны определяет основную область применения взрывчатых веществ как средства дробления и разрушения твёрдых сред (главным образом горных пород) и сооружений и перемещения раздробленной массы (см. Взрывная технология).
В зависимости от характера внешнего воздействия химические превращения взрывчатых веществ происходят: при нагреве ниже температуры самовоспламенения (вспышки) — сравнительно медленное термическое разложение; при поджигании — горение с перемещением зоны реакции (пламени) по веществу с постоянной скоростью порядка 0,1-10 см/с; при ударно-волновом воздействии — детонация взрывчатых веществ.
Классификация взрывчатых веществ. Имеется несколько признаков классификации взрывчатых веществ: по основным формам превращения, назначению и химическому составу. В зависимости от характера превращения в условиях эксплуатации взрывчатые вещества подразделяют на метательные (или пороха) и бризантные. Первые используют в режиме горения, например, в огнестрельном оружии и ракетных двигателях, вторые — в режиме детонации, например, в боеприпасах и на взрывных работах. Бризантные взрывчатые вещества, применяемые в промышленности, называются Промышленными взрывчатыми веществами. Обычно к собственно взрывчатым относят только бризантные взрывчатые вещества. В химическом отношении перечисленные классы могут комплектоваться одними и теми же соединениями и веществами, но по-разному обработанными или взятыми при смешении в разном соотношении.
По восприимчивости к внешним воздействиям бризантные взрывчатые вещества подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят взрывчатые вещества, способные взрываться в небольшой массе при поджигании (быстрый переход горения в детонацию). Они также значительно более чувствительны к механическим воздействиям, чем вторичные. Детонацию вторичных взрывчатых веществ легче всего вызвать (инициировать) ударно-волновым воздействием, причём давление в инициирующей ударной волне должно быть порядка несколько тысяч или десятков тысяч МПа. Практически это осуществляют с помощью небольших масс первичных взрывчатых веществ, помещённых в капсюль-детонатор, детонация в которых возбуждается от луча огня и контактно передаётся вторичному взрывчатому веществу. Поэтому первичные взрывчатые вещества называются также инициирующими. Другие виды внешнего воздействия (поджигание, искра, удар, трение) лишь в особых и труднорегулируемых условиях приводят к детонации вторичных взрывчатых веществ. По этой причине широкое и целенаправленное использование бризантных взрывчатых веществ в режиме детонации в гражданской и военной взрывной технике было начато лишь после изобретения капсюля-детонатора как средства инициирования детонации во вторичных взрывчатых веществах.
По химическому составу взрывчатые вещества подразделяют на индивидуальные соединения и взрывчатые смеси. В первых химические превращения при взрыве происходят в форме реакции мономолекулярного распада. Конечные продукты — устойчивые газообразные соединения, такие, как азот, окись и двуокись углерода, пары воды.
Во взрывчатых смесях процесс превращения состоит из двух стадий: распада или газификации компонентов смеси и взаимодействия продуктов распада (газификации) между собой или с частицами неразлагающихся веществ (например, металлов). Наиболее распространённые вторичные индивидуальные взрывчатые вещества относятся к азотсодержащим ароматическим, алифатическим гетероциклическим органическим соединениям, в том числе нитросоединениям (тротил, тетрил, нитрометан), нитроаминам (гексоген, октоген), нитроэфирам (нитроглицерин, нитрогликоли, нитроклетчатка, тэн). Из неорганических соединений слабыми взрывчатыми свойствами обладает, например, аммиачная селитра.
Многообразие взрывчатых смесей может быть сведено к двум основным типам: состоящие из окислителей и горючих, и смеси, в которой сочетание компонентов определяет эксплуатационные или технологические качества смеси. Смеси окислитель — горючее рассчитаны на то, что значительная часть тепловой энергии выделяется при взрыве в результате вторичных реакций окисления. В качестве компонентов этих смесей могут быть как взрывчатые, так и невзрывчатые соединения. Окислители, как правило, при разложении выделяют свободный кислород, который необходим для окисления (с выделением тепла) горючих веществ или продуктов их разложения (газификации). В некоторых смесях (например, содержащиеся в качестве горючего металлические порошки) в качестве окислителей могут быть также использованы вещества, выделяющие не кислород, а кислородсодержащие соединения (пары воды, углекислый газ). Эти газы реагируют с металлами с выделением тепла. Пример такой смеси — алюмотол.
В качестве горючих применяют различного рода природные и синтетические органические вещества, которые при взрыве выделяют продукты неполного окисления (окись углерода) или горючие газы (водород, метан) и твёрдые вещества (сажу). Наиболее распространённым видом бризантных взрывчатых смесей первого типа являются взрывчатые вещества, содержащие в качестве окислителя нитрат аммония. В зависимости от вида горючего они, в свою очередь, подразделяются на аммониты, аммотолы и аммоналы. Менее распространены хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества, в состав которых в качестве окислителей входят хлорат калия и перхлорат аммония, оксиликвиты — смеси жидкого кислорода с пористым органическим поглотителем, смеси на основе других жидких окислителей. К взрывчатым смесям второго типа относятся смеси индивидуальных взрывчатых веществ, например динамиты; смеси тротила с гексогеном или тэном (пентолит), наиболее пригодные для изготовления шашек-детонаторов.
В смеси обоих типов, кроме указанных компонентов, в зависимости от назначения взрывчатых веществ могут вводиться и другие вещества для придания взрывчатому веществу каких-либо эксплуатационных свойств, например, сенсибилизаторы, повышающие восприимчивость к средствам инициирования, или, напротив, флегматизаторы, снижающие чувствительность к внешним воздействиям; гидрофобные добавки — для придания взрывчатому веществу водостойкости; пластификаторы, соли-пламегасители — для придания предохранительных свойств (см. Предохранительные взрывчатые вещества). Основные эксплуатационные характеристики взрывчатых веществ (детонационные и энергетические характеристики и физико-химические свойства взрывчатых веществ) зависят от рецептурного состава взрывчатых веществ и технологии изготовления.
Детонационная характеристика взрывчатых веществ включает детонационную способность и восприимчивость к детонационному импульсу. От них зависят безотказность и надёжность взрывания. Для каждого взрывчатого вещества при данной плотности имеется такой критический диаметр заряда, при котором детонация устойчиво распространяется по всей длине заряда. Мерой восприимчивости взрывчатых веществ к детонационному импульсу служат критическое давление инициирующей волны и время его действия, т.е. величина минимального инициирующего импульса. Её часто выражают в единицах массы какого-либо инициирующего взрывчатого вещества или вторичного взрывчатого вещества с известными параметрами детонации. Детонация возбуждается не только при контактном подрыве инициирующего заряда. Она может передаваться и через инертные среды. Это имеет большое значение для шпуровых зарядов, состоящих из нескольких патронов, между которыми возникают перемычки из инертных материалов. Поэтому для патронированных взрывчатых веществ проверяется показатель передачи детонации на расстояние через различные среды (обычно через воздух).
Энергетические характеристики взрывчатых веществ. Способность взрывчатых веществ при взрыве производить механическую работу определяется запасом энергии, высвобождаемой в виде тепла при взрывчатом превращении. Численно эта величина равна разности между теплотой образования продуктов взрыва и теплотой образования (энтальпией) самого взрывчатого вещества. Поэтому коэффициент преобразования тепловой энергии в работу у металлсодержащих и предохранительных взрывчатых веществ, образующих при взрыве твёрдые продукты (окислы металлов, соли-пламегасители) с высокой теплоёмкостью, ниже, чем у взрывчатых веществ, образующих только газообразные продукты. О способности взрывчатых веществ к местному дробящему или бризантному действию взрыва см. в ст. Бризантность взрывчатых веществ.
Изменение свойств взрывчатых веществ может происходить в результате физико-химических процессов, влияния температуры, влажности, под воздействием нестойких примесей в составе взрывчатых веществ и др. В зависимости от вида укупорки устанавливают гарантийный срок хранения или использования взрывчатых веществ, в течение которого нормированные показатели взрывчатых веществ либо не должны изменяться, либо их изменение происходит в пределах установленного допуска.
Основной показатель безопасности в обращении с взрывчатыми веществами — их чувствительность к механическим и тепловым воздействиям. Она обычно оценивается экспериментально в лабораторных условиях по специальным методикам. В связи с массовым внедрением механизированных способов перемещения больших масс сыпучих взрывчатых веществ к ним предъявляются требования минимальной электризации и низкой чувствительности к разряду статического электричества.
Историческая справка.
Первым из взрывчатых веществ был изобретенный в Китае (7 в.) чёрный (дымный) порох. В Европе он известен с 13 в. С 14 в. порох применяли в качестве метательного средства в огнестрельном оружии. В 17 в. (впервые на одном из рудников Словакии) порох использовали на взрывных работах в горном деле, а также для снаряжения артиллерийских гранат (разрывных ядер). Взрывчатое превращение чёрного пороха возбуждалось поджиганием в режиме взрывного горения. В 1884 французским инженером П. Вьелем был предложен бездымный порох. В 18-19 вв. был синтезирован ряд химических соединений, обладающих взрывчатыми свойствами, в том числе пикриновая кислота, пироксилин, нитроглицерин, тротил и др., однако их использование в качестве бризантных детонирующих взрывчатых веществ стало возможным только после открытия русским инженером Д. И. Андриевским (1865) и шведским изобретателем А. Нобелем (1867) гремучертутного запала (капсюля-детонатора). До этого в России по предложению Н. Н. Зинина и В. Ф. Петрушевского (1854) нитроглицерин использовался при подрывах взамен чёрного пороха в режиме взрывного горения. Сама гремучая ртуть была получена ещё в конце 17 в. и повторно английским химиком Э. Хоуардом в 1799, но способность её детонировать тогда не была известна. После открытия явления детонации бризантные взрывчатые вещества получили широкое применение в горном и военном деле. Среди промышленных взрывчатых веществ первоначально по патентам А. Нобеля наибольшее распространение получили гурдинамиты, затем пластичные динамиты, порошкообразные нитроглицериновые смесевые взрывчатые вещества. Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества были запатентованы ещё в 1867 И. Норбином и И. Ольсеном (Швеция), но их практическое использование в качестве промышленных взрывчатых веществ и для снаряжения боеприпасов началось лишь в годы 1-й мировой войны 1914-18. Более безопасные и экономичные, чем динамиты, они в 30-х годах 20 века начали всё в больших масштабах применяться в промышленности.
После Великой Отечественной войны 1941-45 аммиачно-селитренные взрывчатые вещества, вначале преимущественно в виде тонкодисперсных аммонитов, стали доминирующим видом промышленных взрывчатых веществ в CCCP. В других странах процесс массовой замены динамитов на аммиачно-селитренные взрывчатые вещества начался несколько позже, примерно с середины 50-х гг. С 70-х гг. основные виды промышленных взрывчатых веществ — гранулированные и водосодержащие аммиачно-селитренные взрывчатые вещества простейшего состава, не содержащие нитросоединений или других индивидуальных взрывчатых веществ, а также смеси, содержащие нитросоединения. Тонкодисперсные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества сохранили своё значение главным образом для изготовления патронов-боевиков, а также для некоторых специальных видов взрывных работ. Индивидуальные взрывчатые вещества, в особенности тротил, широко применяются для изготовления шашек-детонаторов, а также для длительного заряжания обводнённых скважин, в чистом виде (гранулотол) и в высоководоустойчивых взрывчатых смесях, гранулированных и суспензионных (водосодержащих). Для прострелочных работ в глубоких нефтяных скважинах применяют гексоген и октоген.
+
ПРИРОДНЫЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Среди продуктов жизнедеятельности животных и растительных организмов, в том числе и бактериального происхождения, встречается много весьма ядовитых веществ. Естественно, эти вещества являются предметом непрестанного внимания военных химиков империалистических стран.
В ряд растений, как известно, входят азотсодержащие вещества, объединенные под общим названием алкалоидов. В природе алкалоиды в большинстве случаев находятся в виде солей органических и реже минеральных кислот. Почти все -они представляют значительный интерес как лекарственные препараты, однако очень часто в дозах, незначительно превышающих терапевтические, являются и сильнейшими ядами. Правда, алкалоиды представляют собой твердые вещества или высококипящие жидкости и являются сравнительно неустойчивыми соединениями, вследствие чего применение их в качестве боевых средств значительно ограничено, но все же некоторые из них, по-видимому, рассматриваются за границей пригодными для заражения водоемов или для использования в качестве микстовых отравляющих веществ.
Помимо алкалоидов, весьма широко распространены так называемые глюкозиды. Многие из них, как например дигиталис, дигитоксин, конвалломарин, строфантин и др., обладают сильным ядовитым действием.
Дигиталис и дигитоксин (глюкозиды наперстянки) представляют собой сильнейшие сердечно-сосудистые яды, обладающие, кроме того, местным раздражающим действием. Отравление ими проявляется в падении пульса, головокружении, одышке, цианозе и в тяжелых случаях — в остановке сердца. Минимальной смертельной дозой наперстянки является доза 2,25 г.
Конвалломарин — глюкозид, содержащийся в ландыше. Он часто являлся причиной тяжелых отравлений.
Строфантин — глюкозид, содержащийся в различного вида растениях строфанта; обладает действием, аналогичным действию глюкозидов наперстянки, но токсический эффект его проявляется значительно быстрее.
Из веществ растительного происхождения, обладающих резко выраженным физиологическим действием, следует указать также на вещества, содержащиеся в различного рода грибах. Отравления грибами, такими, как бледная поганка, «чертов гриб», мухомор, представляют собой не редкие явления. Эти отравления обусловливаются наличием в указанных грибах ничтожно малых количеств ядовитых веществ (мускарина — в мухоморе, аманитотоксина — в бледной поганке и т. д.).
Чрезвычайно ядовита спорынья. Споры этого грибка, попадая на злаковые растения (пшеница, овес и т. д.), развиваются в склероций, который и носит название спорыньи, или маточных рожков. Содержащиеся в спорынье вещества вызывают судороги и в ряде случаев гангрену конечностей. Весьма своеобразное действие оказывает млечный сок японского лакового дерева, который в отличие от указанных выше ядов обладает резко выраженным кожным действием. Исключительной токсичностью обладает применявшийся индейцами Южной Америки для смазывания стрел яд кураре. Действие этого яда исключительно сильно: птица умирает от укола стрелой, смоченной кураре, через 2—3 минуты, крупное животное погибает через 10—12 минут.
К природным ядовитым веществам относятся также яды белкового происхождения, являющиеся продуктами жизнедеятельности желез внутренней секреции ряда пресмыкающихся и насекомых (змей, скорпионов, пчел и др.).
Яды змей представляют собой густую жидкость, слегка кислой реакции и горького вкуса, удельным весом 1,02—1,03. При высушивании яд змей легко превращается в порошок, который при хранении способен сохранять ядовитое действие свыше 20 лет. Состав яда очень сложен — в него входит большое количество веществ, среди которых имеется безазотистое вещество — офатоксин, парализующее нервную систему и окончания двигательных нервов.
Естественно, действие яда змей различных семейств проявляется по-разному. Укус гадюки, например, вызывает покраснение окружности ранки, опухоль, чувство страха, тошноту, приводит к понижению температуры тела, к появлению крови в моче; в тяжелых случаях смерть наступает от паралича дыхательного центра. Укус очковой змеи не вызывает заметных местных изменений, но приводит к резкой слабости, затрудненному дыханию и потере сознания; смерть наступает от паралича дыхания через 2—8 часов даже при очень малых количествах яда (нейротоксин кобры смертелен для голубя в дозе 2,2- 10~5 мг/кг).
Яд скорпиона — растворимая в воде прозрачная жидкость; в месте попадания в организм вызывает припухлость, а в отдельных случаях приводит к смертельным исходам.
Яд пчелы — прозрачная жидкость, с ароматическим запахом, обладает сильным ядовитым действием; укусы пчел могут вызвать смертельное отравление.
Значительное место среди природных ядов занимают яды гнилостного происхождения и особенно яды, образующиеся в испорченных консервированных продуктах и колбасе, вызывающие заболевание ботулизмом.
Ботулизм проявляется после инкубационного периода продолжительностью 18—30 часов: появляются тошнота, рвота, сильная жажда, расстройство и потеря зрения, тяжесть головы, достигающая такой силы, что для перемены положения ее больные пользуются помощью рук. Обычно смерть наступает в течение первых нескольких дней; пережившие ботулизм поправляются с большим трудом. Причиной отравления является недавно выделенный в чистом виде биотоксин — ботулин, обладающий исключительно высокой токсичностью: смертельная доза его при внутривенном введении 0,0002 мг.
Понятно, что применение перечисленных и кратко рассмотренных ядоз в качестве отравляющих веществ крайне проблематично. Помимо недостаточной стойкости, они, как правило, вырабатываются растениями и животными в очень малых 'количествах. Так, от 1000 пчел можно получить только 0,025 г сырого пчелиного яда, из 1250 кг грибов-мухоморов можно выделить только 137 мг мускарина. Кроме того, ядовитые природные вещества в большинстве случаев представляют собой органические соединения весьма сложного строения, синтез которых связан со значительными трудностями.
Интерес к изучению этих веществ, по-видимому, определяется возможностью синтеза аналогичных, но гораздо более простых по строению соединений, обладающих достаточно высокой токсичностью. Эта задача тем более заманчива, что сопоставление потенциальной токсичности некоторых природных веществ и наиболее сильно действующих отравляющих веществ приводит к выводу о несравненно большей силе действия первых.

источников , увы, не знаю...