Kontakt eksplosiv - Contact explosive
Et kontakteksplosiv er et kjemisk stoff som eksploderer voldsomt når det utsettes for en relativt liten mengde energi (friksjon, trykk, lyd, lys). Selv om forskjellige stoffer har varierende mengder energifølsomhet, er de alle mye mer følsomme i forhold til andre eksplosiver. Kontakteksplosiver er en del av en gruppe eksplosiver som kalles primærsprengstoff som også er svært følsomme for stimuli, men ikke for graden av kontakteksplosiver. Den ekstreme følsomheten til kontakteksplosiver skyldes enten dets sammensetning, bindinger eller struktur.
Typer
Dette er noen vanlige kontakteksplosiver.
| Sammensatt | Følsomhet | Følsom for | Type eksplosjon |
|---|---|---|---|
| Acetonperoksid | Høy | Varme, flamme, sjokk, friksjon | Entropisk |
| Klorazid | Ekstrem | Friksjon, sjokk, kjemikalier | Energi, entropisk |
| Kobber (II) azid | Ekstrem | Sjokk, statisk | Energi |
| Fulminates | Veldig høy | Friksjon, statisk, varme, flamme, sjokk | Energi |
| Bly (II) azid | Veldig høy | Sjokk, statisk | Energi |
| Nitrogen triiodide | Ekstrem | Sjokk, alfastråling | Energi, entropisk |
| Nitroglyserin | Veldig høy | Sjokk, friksjon | Energi, entropisk |
| Picronsyre (tørr) | Høy | Sjokk, friksjon | Energi |
| Tetrasulfur tetranitride | Moderat | Sjokk, friksjon | Energi, entropisk |
| Flashpulver som Armstrongs blanding | Høy | Statisk, flamme, friksjon | Energi, lys |
| Sølvnitrid | Ekstrem | Sjokk | Energi |
Årsaker til ustabilitet
Sammensetning
Tilstedeværelse av nitrogen
Eksplosiver som er nitrogenbaserte er utrolig flyktige på grunn av nitrogenets stabilitet i sin diatomiske tilstand, N 2 . De fleste organiske eksplosiver er eksplosive fordi de inneholder nitrogen. De er definert som nitroforbindelser .
Nitroforbindelser er eksplosive fordi selv om den diatomiske nitrogenformen er veldig stabil - det vil si at trippelbindingen som holder N 2 sammen er veldig sterk, og derfor har mye bindingsenergi - er selve nitroforbindelsene ustabile, ettersom bindingene mellom nitrogenatomer og andre atomer i nitroforbindelser er svake til sammenligning. Derfor kreves det lite energi for å overvinne disse svake bindingene, men det frigjøres mye energi i den eksotermiske prosessen der de sterke trippelbindinger i N 2 dannes. Reaksjonshastigheten, på grunn av svakheten i bindingene i nitroforbindelser, og den store mengden generell energi som frigjøres, på grunn av den mye høyere styrken til trippelbindingene, produserer disse forbindelsenes eksplosive kvaliteter.
Oksidasjonsmiddel og drivstoff
Noen kontakteksplosiver inneholder en oksydator og et drivstoff i sammensetningen. Kjemikalier som bensin , et drivstoff, brenner i stedet for å eksplodere fordi de må komme i kontakt med oksygen i forbrenningsreaksjonen . Imidlertid, hvis forbindelsen allerede inneholder både oksidanten og drivstoffet, gir den en mye raskere og voldsom reaksjon.
Obligasjoner og struktur
Strukturene og bindingene som utgjør et kontakteksplosiv bidrar til dets ustabilitet. Kovalente forbindelser som har en stor ulik deling av elektroner har evnen til å falle fra hverandre veldig lett og eksplosivt. Nitrogentriiodid er et perfekt eksempel på denne egenskapen. De tre enorme jodatomene prøver å feste seg til et lite nitrogenion, noe som betyr at atomene holder på hverandre gjennom en veldig svak binding. Den svake bindingen mellom hvert atom er som en tråd som bare venter på å bryte. Derfor kutter enhver liten mengde påført energi denne tråden og frigjør jod- og nitrogenatomer for å reagere med drivstoffet, slik at reaksjonen kan skje raskt og frigjøre en stor mengde energi.
Formen på kontakteksplosivmolekylet spiller også en rolle i dets ustabilitet. Ved å bruke nitrogentriiodid som et eksempel igjen, tvinger dens pyramideform de tre jodatomene til å være utrolig nær hverandre. Formen belaster ytterligere de allerede svake bindingene som holder dette molekylet sammen.
| Sammensatt | Årsak til ustabilitet |
|---|---|
| Acetonperoksid | Sammensetning tillater initieringsreaksjon |
| Klorazid | Nitrogen |
| Kobber (II) azid | Nitrogen |
| Fulminates | Ustabilitet av fulmination |
| Bly (II) azid | Nitrogen |
| Nitrogen triiodide | Ustabile intramolekylære bindinger |
| Nitroglyserin | Nitrogen, oksidasjonsmiddel og drivstoff |
| Picronsyre (tørr) | Nitrogen |
| Tetrasulfur tetranitride | Nitrogen, ustabile intramolekylære bindinger |
| Flashpulver | Oksidasjonsmiddel og metallisk drivstoff |
| Sølvnitrid | Ustabile intramolekylære bindinger |
Bruker
Kontakteksplosiver brukes på en rekke felt.
Militær
Militærer bruker en rekke kontaktsprengstoff i kamp. Noen kan produseres til forskjellige typer bomber, taktiske granater og til og med eksplosive kuler. Tørr pikrinsyre, som er kraftigere enn TNT, ble brukt i sprengningsladninger og artilleriskjell. Mange kontakteksplosiver brukes i detonatorer. For eksplosiver som bruker sekundær eksplosiver , brukes sprengstoff i detonatorene for å utløse en energikjedereaksjon som til slutt vil sette i gang det sekundære eksplosivet.
Forbindelser som blyazid brukes til å produsere kuler som eksploderer til granatsplinter ved støt.
Flashpulver brukes i en rekke militære og polititaktiske pyroteknikker. Stungranater , blits smell og bluss bruker alle blitspulver til å lage sterke, blinkende lys og høy støy som desorienterer fienden.
På den annen side brukes mange av disse billige, flyktige kontaktsprengstoffene også i improviserte eksplosive enheter (IED) opprettet av terrorister og selvmordsbombere. For eksempel passerer acetonperoksid gjennom eksplosive detektorer og er utrolig kraftig, ustabil og dødelig. Bevis for ustabiliteten til disse IED -ene ligger i flere rapporter om for tidlige eller urettmessige IED -eksplosjoner. Men når disse sprengstoffene brukes riktig, får de ødeleggende konsekvenser. Bombeangrepene i London 7. juli 2005, angrepene i Paris 2015 og bombingene i Brussel 2016 brukte alle sprengstoff som inneholdt acetonperoksid.
Medisin
Angina pectoris , et symptom på iskemisk hjertesykdom , behandles med nitroglyserin. Nitroglyserin er kjent som en vasodilatator . Vasodilatatorer virker ved å slappe av hjertets blodkar slik at hjertet ikke trenger å jobbe like hardt. Picronsyre har spesielt blitt brukt til brannskadebehandling og som et antiseptisk middel .
Teater/fyrverkeri
Det samme flashpulveret som brukes til militær taktisk pyroteknikk kan også brukes til flere teatralsk spesialeffekter. De brukes til å produsere høye, lyse lysglimt for effekt. Selv om noen blitspulver er for flyktige og farlige til å brukes trygt, er det mildere forbindelser som fremdeles er inkludert i forestillinger i dag.
Silver Fulminate brukes til å lage støyprodusenter, små kontaktpoppere og flere andre fyrverkerier. Det er mest brukt i bang snap . I disse små sprengstoffene er en liten mengde sølv fulminat innkapslet i grus og sigarettpapir. Selv med denne lille mengden sølv fulminat, produserer den et høyt, skarpt smell.