Автор: Ю.В Манжос, Ф.Н. Галиакберова, Е.А. Ильина
Источник: Сборник докладов IV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по химии и химической технологии. – Киев: КПИ, 4 – 6 апреля 2012. – C. 226.
Эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ) имеют ряд достоинств: не содержат исходных материалов, классифицируемых как взрывчатые, приобретают взрывчатые свойства на конечной стадии приготовления; не содержат токсичных веществ; имея достаточно высокую скорость детонации, они малочувствительны к трению, удару, открытому огню и другим физическим воздействиям, что обеспечивает безопасную перевозку и обращение с ними; водоустойчивы, относительно экологически безопасны, так как в продуктах взрыва содержатся преимущественно пары воды, углекислый газ и свободный азот; для производства используется отечественное сырье, что значительно снижает их стоимость.
Основу ЭВВ составляют обратные эмульсии типа «вода в масле», которые имеют достаточно большие критические диаметры детонации–порядка 10-1- 1 м. Для их практического применения необходима специальная обработка - сенсибилизация.
Среди существующих способов сенсибилизации (с помощью мощных БВВ, химическая - путем введения газогенерирующих веществ, физическая - введением газонаполненных материалов) оптимальной, на наш взгляд, является физическая. Она заключается во введении микросфер – полых частиц из натриевоборсиликатного стекла, размером 10-150 мкм при объемной плотности 7-150 кг/м3, которые служат очагом возникновения химической реакции в составе ЭВВ.
Целью исследования являлось определение зависимости критического диаметра детонации от содержания сенсибилизатора, выбор его оптимального количества.
Для эксперимента использовалось ЭВВ, состоящее из раствора аммиачной и кальциевой селитр, индустриального масла, парафина, эмульгатора и сенсибилизатора, в виде стеклянных микросфер, количество которого варьировалось от 1,25% до 2,2%. Определение критического диаметра осуществлялось методом конических зарядов.
Результаты исследования показали, что увеличение содержания микросфер («горячих точек» детонации) ведет к уменьшению критического диаметра детонации, что можно описать степенной зависимостью. Полученные результаты описываются уравнением dкр=50,63w-1,79. Коэффициент корреляции при этом составляет 0,796. Выбрано оптимальное содержание сенсибилизатора – (1,75-2)%, при котором критический диаметр составляет (15-14) мм. Дальнейшее увеличение его количества вызовет ощутимое увеличение себестоимости ЭВВ, но не приведет к значительному уменьшению критического диаметра.
Рисунок 1 – Зависимость критического диаметра детонации от содержания микросфер