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          爆炸品的特性
          時(shí)間:2018/1/2   來源:本站   點(diǎn)擊:12223次
          本類危險(xiǎn)化學(xué)品是指在外界作用下(如受熱、受壓、撞擊等),能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),瞬時(shí)產(chǎn)生大量的氣體和熱量,使周圍的壓力急劇上升,發(fā)生爆炸,對(duì)周圍環(huán)境造成破壞的物品,也包括無整體爆炸危險(xiǎn),但具有燃燒、拋射及較小爆炸危險(xiǎn)的物品。
          爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)通過物理的或化學(xué)的變化突然變成另一種狀態(tài),并放出巨大的能量而做機(jī)械功的過程。爆炸可分為核爆炸、物理爆炸、化學(xué)爆炸三種形式。
          核爆炸是由核反應(yīng)引起的爆炸。例如:原子彈或氫彈的爆炸。
          物理爆炸是由物理原因引起的爆炸,例如:蒸汽鍋爐因水快速汽化,壓力超過設(shè)備所能承受的強(qiáng)度而產(chǎn)生的鍋爐爆炸;裝有壓縮氣體的鋼瓶受熱爆炸等。
          化學(xué)爆炸的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的爆炸;瘜W(xué)爆炸可以是可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w的混合物遇明火或火源而引起(如煤礦的瓦斯爆炸);也可以是可燃粉末與空氣的混合物遇明火或火源而引起(粉塵爆炸);但更多的是炸藥及爆炸性物品所引起的爆炸;瘜W(xué)爆炸的主要特點(diǎn)是:反應(yīng)速度極快,放出大量的熱,產(chǎn)生大量的氣體,只有上述三者都同時(shí)具備的化學(xué)反應(yīng)才能發(fā)生爆炸。
          爆炸品具有以下特性。
          1.爆炸性強(qiáng)
          爆炸品都具有化學(xué)不穩(wěn)定性,在一定的外界條件作用下,能以極快的速度發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的氣體和熱量,使周圍的溫度迅速升高并產(chǎn)生巨大的壓力而引起爆炸。例如,黑火藥的爆炸反應(yīng):
          2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑+熱量
          顯然,黑火藥的爆炸反應(yīng)就具備化學(xué)爆炸的三個(gè)特點(diǎn):反應(yīng)速度極快,瞬間即進(jìn)行完畢;產(chǎn)生大量氣體(280L/kg);放出大量的熱(3015kJ/kg),火焰溫度高達(dá)2100℃以上。
          煤在空氣中點(diǎn)燃后,雖然也能放出大量的熱和氣體:
          C+O2===CO2+熱量
          但由于煤的燃燒速度比較慢,產(chǎn)生的熱量和氣體逐漸地?cái)U(kuò)散開去,不能在其周圍產(chǎn)生高溫和巨大壓力,所以只是燃燒而不是爆炸。
          2.敏感度高
          各種爆炸品的化學(xué)組成和性質(zhì)決定了它具有發(fā)生爆炸的可能性,但如果沒有必要的外界作用,爆炸是不會(huì)發(fā)生的。也就是說,任何一種爆炸品的爆炸都需要外界供給它一定的能量—起爆能。不同的炸藥所需的起爆能不同,某一炸藥所需的最小起爆能,即為該炸藥的敏感度(簡稱感度)。起爆能與敏感度成反比,起爆能越小,敏感度越高。從儲(chǔ)運(yùn)的角度來講,希望敏感度低些,但實(shí)際上如炸藥的敏感度過低,則需要消耗較大的起爆能,造成使用不便,因而各使用部門對(duì)炸藥的敏感度都有一定的要求。
          爆炸品的感度主要分熱感度(加熱、火花、火焰)、機(jī)械感度(沖擊、針刺、摩擦、撞擊)、靜電感度(靜電、電火花)、起爆感度(雷管、炸藥)等。不同的爆炸品的各種感度數(shù)據(jù)是不同的。
          決定爆炸品敏感度的內(nèi)在因素是它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),影響敏感度的外來因素還有溫度、雜質(zhì)、結(jié)晶、密度等。
          (1) 化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)爆炸品的化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定其具有爆炸性質(zhì)的主要因素。具體地講是由于分子中含有某些“爆炸性基團(tuán)”引起的。例如:疊氮化合物中的-N ==N-N基;雷汞、雷銀中的-O-N ==C基;硝基化合物中的-NO2基;重氮化合物中的-N ==N-基等。
          另外,爆炸品分子中含有“爆炸性基團(tuán)”的數(shù)目對(duì)敏感度也有明顯的影響,例如芳香族硝基化合物,隨著分子中硝基(-NO2)數(shù)目的增加,其敏感度亦增高。硝基苯只含有一個(gè)硝基,它在加熱時(shí)雖然分解,但不易爆炸,因其毒性突出定為毒害品;(鄰、間、對(duì))二硝基苯雖然具有爆炸性,但不敏感,由于它的易燃性比爆炸性更突出,所以定為易燃固體;三硝基苯所含硝基的數(shù)目在三者中最多,其爆炸性突出,非常敏感,故定為爆炸品。
          (2) 溫度不同爆炸品的溫度敏感度是不同的。例如:雷汞為165℃,黑火藥為270-300℃,苦味酸為300℃。
          同一爆炸品隨著溫度升高,其機(jī)械感度也升高。原因在子其本身具有的內(nèi)能也隨溫度相應(yīng)的增高,對(duì)起爆所需外界供給的能量則相應(yīng)地減少。因此,爆炸品在儲(chǔ)存、運(yùn)輸中絕對(duì)不允許受熱,必須遠(yuǎn)離火種、熱源,避免日光照射,在夏季要注意通風(fēng)降溫。
          (3)雜質(zhì)雜質(zhì)對(duì)爆炸品的敏感度也有很大影響,而且不同的雜質(zhì)所起的影響也不同。在一般情況下,固體雜質(zhì),特別是硬度高、有尖棱的雜質(zhì)能增加爆炸品的敏感度。因?yàn)檫@些雜質(zhì)能使沖擊能量集中在尖棱上,產(chǎn)生許多高能中心,促使爆炸品爆炸。例如,梯恩梯炸藥中混進(jìn)砂粒后,敏感度就顯著提高。因此,在儲(chǔ)存、運(yùn)輸中,特別是在撒漏后收集:時(shí),要防止砂粒、塵土混入;相反,松軟的或液態(tài)雜質(zhì)混入爆炸品后,往往會(huì)使敏感度降低。例如:雷汞含水大于10%時(shí)可在空氣中點(diǎn)燃而不爆炸;苦味酸含水量超過35%時(shí)就不會(huì)爆炸。因此,在儲(chǔ)存中,對(duì)加水降低敏感度的爆炸品如苦味酸等,要經(jīng)常檢查有無漏水情況,含水量少時(shí)應(yīng)立即添加,包裝破損時(shí)要及時(shí)修理。
          (4)結(jié)晶有些爆炸品由于品型不同,它的敏感度也不同。例如:液體硝化甘油炸藥在凝固、半凝固時(shí),結(jié)晶多呈三斜晶系,屬不安定型。不安定型結(jié)晶比液體的機(jī)械感度更高,對(duì)摩擦非常敏感,甚至微小的外力作用就足以引起爆炸。因此,硝化甘油炸藥在冷天要做防凍工作,儲(chǔ)存溫度不得低于15℃,以防止凍結(jié)。
          (5)密度爆炸品隨著密度增大,通常敏感度均有所下降。粉碎、疏松的爆炸品敏感度高,是因?yàn)槊芏炔粌H直接影響沖擊力、熱量等外界作用在爆炸品中的傳播,而且對(duì)炸藥顆粒之間的相互摩擦也有很大影響。在儲(chǔ)運(yùn)中應(yīng)注意包裝完好,防止破裂致使炸藥粉碎而導(dǎo)致危險(xiǎn)。
          爆炸品除具有以上所述的爆炸性強(qiáng)和敏感度高的特性外還有以下一些性質(zhì)。
          (1)很多炸藥,例如梯恩梯、硝化甘油、雷汞等都具有一定的毒性。
          (2) 有些爆炸品與某些化學(xué)藥品如酸、堿、鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生成物是更容易爆炸的化學(xué)品。例如:苦味酸遇某些碳酸鹽能反應(yīng)生成更易爆炸的苦味酸鹽;雷汞遇鹽酸或硝酸能分解,遇硫酸會(huì)爆炸。
          (3)某些爆炸品與一些重金屬(鉛、銀、銅等)及其化合物的生成物,其敏感度更高。例如:苦味酸受銅、鐵等金屬撞擊,立即發(fā)生爆炸;雷汞與銅作用的生成物具有更大的敏感度等;為此苦味酸等不得用金屬容器包裝。
          (4)某些爆炸品受光照易于分解,如疊氮銀、雷酸銀等。
          (5) 某些爆炸品具有較強(qiáng)的吸濕性,受潮或遇濕后會(huì)降低爆炸能力,甚至無法使用,如硝錢炸藥等應(yīng)注意防止受潮失效。
          3.著火危險(xiǎn)性
          凡是炸藥,百分之百的都是易燃物質(zhì),而且著火不需外界供給氧氣。因?yàn)樵S多炸藥本身就是含氧的化合物或者是可燃物與氧化劑的混合物,受激發(fā)能量作用即能發(fā)生氧化一還原反應(yīng)而形成分解式燃燒。此外,許多爆炸品本身具有毒害性[如梯恩梯(TNT)、雷汞、苦味酸等〕、靜電危險(xiǎn)性等。
          4.爆炸品舉例
          (1)導(dǎo)火索
          1) 理化性質(zhì):導(dǎo)火索以黑火藥為芯體,外層包有棉線,外形與棉繩相似,制成卷狀,每卷長50m;對(duì)火焰敏感,爆燃點(diǎn)290-300℃,爆溫2200-2380℃ ,燃速約lcm/s;能用明火或拉火管點(diǎn)燃。
          2) 危險(xiǎn)特性:接觸火焰、電火花或受到猛撞和摩擦,均能引起燃燒。
          3) 滅火劑:大量水;禁用砂土壓蓋。
          (2)三硝基甲苯(干的或含水小于30%)
          1) 別名:梯恩梯;茶色炸藥。
          2)分子式:CH3 C6 H2 (NO2)3。
          3) 理化性質(zhì):白色或淡黃色針狀結(jié)晶。無嗅,有毒,幾乎不溶于水,微溶于乙醇,溶于苯、甲苯和丙酮。遇堿則生成不安定的爆炸物;撞擊敏感度14. 7N·m; 暴露在日光下顏色會(huì)變深;屬于猛性炸藥,亦是多種混合炸藥的組分。
          4)危險(xiǎn)特性:撞擊,摩擦,明火,高溫,均能引起燃燒爆炸。
          5) 滅火劑:大量水;禁用砂土蓋壓。
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