Основные характеристики взрывчатых веществ (часть 1)

Основными характеристиками взрывчатых веществ, определяющими условия применения и развиваемую мощность, являются кислородный баланс, бризантность и работоспособность, чувствительность, стойкость, плотность, скорость детонации, теплота и температура взрыва и др.
Кислородный баланс — это показатель, характеризующий избыточное, достаточное или недостаточное количество кислорода в веществе по сравнению с количеством, необходимым для полного окисления содержащихся в нем углерода, водорода и других элементов, способных к окислению при взрыве. Измеряется он в процентах (или граммах) избыточного (+) или недостающего (-) кислорода по отношению к общей массе ВВ (или 1 г вещества). Он может быть положительным, отрицательным или нулевым. Положительным считается такой кислородный баланс, при котором наличие кислорода в составе ВВ превышает количество, необходимое для окисления горючих элементов, содержащихся в ВВ; отрицательным — когда наличие кислорода недостаточно для окисления всех горючих элементов, а нулевым — когда в составе ВВ кислород содержится в количестве, необходимом для полного окисления всех горючих элементов.
Современные промышленные ВВ характеризуются кислородным балансом, близким к нулевому. ВВ с нулевым кислородным балансом образуют минимальное количество ядовитых газов и выделяют максимальную энергию при взрыве.
Кислородный баланс можно определить по формуле

где d — число атомов кислорода; а — число атомов углерода; b — число атомов водорода; М — молекулярная масса ВВ; 16 — атомная масса кислорода.
Кислородный баланс влияет на многие показатели ВВ.
Так, недостаток кислорода приводит к тому, что реакция взрывчатого превращения идет не до конца и ВВ характеризуется меньшей мощностью, образуется ядовитая окись углерода СО и выделяется чистый водород, что создает взрывоопасную атмосферу. Избыток кислорода приводит к тому, что в условиях высоких температур и давлений при взрыве образуются весьма ядовитые окислы азота.
Работоспособностью ВВ называется работа взрыва, характеризующаяся расширением канала свинцового цилиндра. Испытание ВВ на работоспособность производится в лабораторных условиях при помощи свинцовой бомбы (рис. 30), представляющей собой цилиндр диаметром и высотой 200 мм, отлитый из рафинированного свинца. По оси цилиндра сделан канал глубиной 125 мм и диаметром 25 мм, в который помещают навеску ВВ. В практике фугасное действие рассматривается условно как работоспособность ВВ, которая зависит от теплоты, образующейся при взрыве, количества выделяющихся газов и степени их расширения.
Бризантная работа взрыва ВВ обусловливается кратковременным давлением газов взрыва и действием ударной волны. Следствием такой работы ВВ является дробление среды, окружающей заряд. Бризантность ВВ характеризуется величиной импульса, действующего при взрыве на преграду в месте соприкосновения ее с зарядом ВВ.