Miten räjähteet toimivat?

Räjähteitä on kahta tyyppiä: matalat räjähteet, kuten ruuti, ja korkeat räjähteet, kuten TNT. Matalat räjähteet ovat yleensä seos palavasta aineesta ja hapettimesta, joka palaa (syttyy) nopeudella välillä muutaman cm/s – 400 m/s, mutta yleensä kyseisen asteikon alapäässä. Korkeat räjähteet ovat kemiallisia yhdisteitä (yksi molekyylityyppi) pikemminkin kuin kaksikko – nämä räjähtävät pikemminkin kuin sytyttävät ja tuottavat yliäänisen iskun aallon 1,000 9,000 – XNUMX XNUMX m/s.

Matalat räjähteet toimivat samalla tavalla kuin puun tai kivihiilen polttaminen: yhdistämällä palava aine ja hapettava aine riittävässä lämpötilassa, syntyy lämpöä ja nopeasti laajenevia kaasuja. Riippuen hapen määrästä ympäröivässä väliaineessa, sytytys tapahtuu enemmän tai vähemmän nopeudella ja väkivaltaisesti. Ylemmillä tasoilla sytytykset muistuttavat räjähdyksiä.

Korkearäjähteet ovat kemiallisesti epävakaita yhdisteitä, usein useita nitraattiryhmiä. Riittävälle kuumuudelle tai mekaaniselle iskulle altistuessaan korkeat räjähteet järjestävät äkillisesti molekyylirakenteensa uudelleen, heikkenevät reaktiotuotteiksi ja vapauttavat paljon energiaa prosessissa.

Ensisijaisia ​​reaktiosarjoja on yhdeksän, jotka muodostavat osia räjähdysaineiden räjähdysprosessista. Esimerkiksi prioriteetti 1 sisältää metallin ja kloorin yhdistämisen, mikä vapauttaa ylimääräistä energiaa prosessissa. Muita prioriteetteja ovat vety ja kloori, metalli, jossa on happea, hiiltä ja happea, vety ja happi, hiilimonoksidi ja happi, typpi itsensä kanssa, happi itsensä kanssa ja vety itsensä kanssa. Missä tahansa räjähteessä voi esiintyä useita näistä reaktioista, joista jokainen vapauttaa suuria määriä energiaa.

Koska jotkin räjähteet tarvitsevat räjähdysvaaraa, on asennettava räjähdysketjut, joissa yksi pienemmän energian räjähde räjäytetään räjäytyskorkilla, joka muodostaa perustan lisäaineen räjähdykselle.
Yhdisteen tai seoksen räjähdysaineeksi luokittelemalla neljällä vakio -ominaisuudella on kaasujen nopea laajentuminen, lämmön muodostuminen (eksoterminen reaktio), reaktion nopeus ja reaktion alkaminen, mikä tarkoittaa, että räjähde voi syttyä hallittu muoti. Toinen haluttu laatu räjähteille käytännön käyttöön on rajoitettu määrä myrkyllisyyttä.