Гремучая ртуть, фульминат ртути, представляет собою блестящие шелковистые нежные иглы или октаэдры; при комнатной температуре гремучая ртуть растворима в воде очень мало, не более 0,7°/оо, но может быть перекристаллизована из кипящей воды. Вопреки прежним данным гремучая ртуть совершенно не содержит кристаллизационной воды.
Технический продукт1, как коричневый, так и белый, содержит обычно 98—99% фульмината и кроме маточного раствора включает в виде постоянных примесей ничтожные количества металлические ртути, основные азотнокислые соли ртути и коричневые красящие продукты полимеризации, сходные с азуль-мовой кислотой. Лучшими растворителями для перекристаллизации гремучей ртути являются высококонцентрированная азотная кислота и водный аммиак. При вливании насыщенного на холоду аммиачного раствора гремучей ртути в охлажденный разбавленный водный раствор уксусной кислоты фульминат ртути выделяется в виде больших совершенно белых кристаллов с содержанием до 99,75% фульмината (наивысшая достигнутая до настоящего времени чистота продукта). Ратсбург установил, что техническая гремучая ртуть после непрерывного нагревания при 50—60° в течение 6 мес. потеряла в весе 3,7%, между тем как гремучая ртуть, перекристализованная из аммиака, потеряла в весе всего 0,2%. Однако при обыкновенной температуре гремучая ртуть необычайно устойчива. Гремучая ртуть, имеющая уделыный вес кристаллов 4,42, является одним из самых тяжелых соединений. Удельный вес наиболее чистого продукта с 99,9% фульмината, недавно определенный Майлсом1, равен 4,31 при 20°.
Гремучая ртуть чрезвычайно чувствительна к пламен и и воспламеняется от электрической искры и от луча огня бикфордова шнура; только ацетиленид серебра обладает более легкой воспламеняемостью. Свободно насыпанная и воспламененная в небольшом количестве (до 2 г) гремучая ртуть дает вспышку с характерным глухим звуком удара и оставляет темнокоричневое пятно металлической ртути; в больших количествах гремучая ртуть взрывает с сильным треском. Благодаря своей большой, но не чрезмерной чувствительности к удару гремучая ртуть весьма пригодна для приготовления ударных составов для капсюлей огнестрельного оружия.
Гремучая ртуть с самого начала своего открытия оказалась одним из самых сильных и подходящих инициирующих взрывчатых веществ, так что и по настоящее время она является незаменимой. В то время как азид свинца, взятый даже в самых малых количествах, развивает полную скорость детонации, для гремучей ртути максимальная скорость детонации не достигается еще при навеске в 0,2 г, и для этого требуется 0,3 г . Если же однако к гремучей ртути примешать азид свинца в количестве 0,1 от ее веса, то эта примесь инициирует ее, и в этом случае гремучая ртуть может достигнуть полной скорости детонации при столь же малых количествах, как и азид свинца, и, как это видно из значений предельных зарядов, в отношении тринитротолуола (табл. 39) благодаря своей большой энергии превосходит обладающий исключительной бризант-ностью азид.
Взрывчатая способность гремучей ртути сильно понижается как наличием влаги, так и при сильном прессовании. Уже при 5% влажности гремучая ртуть теряет способность воспламеняться; при прессовании под давлением приблизительно в 2000 ат наступает момент так называемой запрессовки «вмертвую», т. е. гремучая ртуть и ее смеси не воспламеняются более от действия пламени. Это выражение не следует понимать буквально, так как способность к детонации только затруднена и снова восстанавливается полностью, если помимо простого луча огня от шнура дан импульс требуемой силы.
Вследствие отрицательного кислородного баланса гремучая ртуть дает с бертолетовой солью более энергичные ударные составы , которые почти всегда применяются вместо чистой гремучей ртути. Тейлор и Монрое1 установили, что давно известная и предпочтительно применяемая смесь в отношении 80 :20 является наиболее действительной и что отклонения от этого оптимума в пределах 82,5—77,5% фульмината и 17,5—22,5% хлората не имеют большого значения. Теплота взрыва гремучей ртути по определению в бомбе2 равна 429,5 кал'т.
Гремучее серебро, фульминат серебра AgCNO, известное в старой литературе под названием гремучего серебра Бруньятелли, получается подобно гремучей ртути. Вследствие своей более высокой чувствительности оно служит глазным образом для приготовления взрывчатых игрушечных изделий, но и в качестве инициирующего взрывчатого вещества оно также имеет некоторое значение.
Исходным продуктом для получения гремучего серебра служит или чистопробное серебро, или азотнокислое серебро; серебряные монеты, обычно содержащие большое количество меди, являются непригодными. Вследствие меньшей растворимости азотнокислого серебра в азотной кислоте при получении гремучего серебра необходимо брать для реакции большее количество азотной кислоты и соответственно большее количество спирта, чем при получении гремучей ртути.
В колбочке емкостью 100 см3 растворяют при слабом нагревании на зодяной бане 5 г чистопробного серебра в 50 см3 азотной кислоты уд. в. 1;38—1,40, причем горло колбочки неплотно прикрывают, так чтобы из колбочки по возможности не уходили наружу бурые окислы азота. Серебро растворяется в азотной кислоте довольно быстро; однако к концу реакции происходит частичное выделение азотнокислого серебра, для растворения которого добавляют в колбочку 10 см3 воды, и при встряхивании нагревают на водяной бане до растворения. Затем еще теплый раствор приливают сразу к 70 см3 95%-ного этилового спирта, помещенного в эрлен-мейеровскую колбу емкостью не менее 600 см Реакция в большинстве случаев начинается самопроизвольно. Если однако реакция не идет вовсе или идет медленно, то реакционную смесь нагревают на водяной бане до начала появления первых пузырьков газа. Жидкость вскоре начинает бурно кипеть, сильно пенится, и гремучее серебро выделяется в виде блестящих белых, очень мелких тяжелых кристаллов. Для прекращения дальнейшего вспенивания жидкости, протекающего толчками, колбу становят в -воду. Выход лродукта около 6 г.
Если вместо чистого металлического серебра берется более доступное азотнокислое серебро, то 5 г AgNCb растворяют в 5 см3 горячей воды, добавляют 35 см3 азотной кислоты уд. в. 1,4, нагревают на водяной бане до полного растворения выделившегося азотнокислого серебра и еще теплый раствор выливают в 50 см спирта. Так как при этом способе получения гремучего серебра не образуется окислов азота, то для 'Возбуждения реакции в раствор добавляют 0,5 г азотистокислого натрия и подогревают на водяной бане. Выход около 3,6 г на сухое гремучее серебро, или в пересчете на металлическое серебро %около 115%, в то время как теоретический выход равен 138,9%.
После охлаждения содержимое колбы отсасывается на маленьком нуч-фильтре, гремучее серебро хорошо промывается холодной водою и высушивается в сушильном шкафу при 40—60°. Целесообразно пользоваться двойным или тройным круглым фильтром, который в виде мешочка вкладывается в, нуч-фильтр, благодаря чему предотвращается соприкосновение осадка со стенками фарфоровой воронки. Безопасно также пользоваться для отсасывания обыкновенной стеклянной воронкой с платиновым конусом. Промытое гремучее серебро хранится или во влажном состоянии или, лучше всего, в сухом виде в картонных коробках. Для безопасности работы и в целях правильного течения процесса рекомендуется брать в реакцию не менее 5 г и не более 20 г металлического серебра в один прием.
Свойства. Гремучее серебро выделяется в виде белых шелковистых, несколько светочувствительных, но устойчивых тяжелых кристаллов уд. в. 4,09. В холодной воде гремучее серебро очень мало растворимо, в кипящей растворяется до 2,8%; из полученного при этом раствора выкристаллизовывается совершенно чистый продукт. Чувствительность гремучего серебра значительно выше, чем гремучей ртути; находясь между двумя твердыми телами, серебро воспламеняется от самого слабого удара, даже под водою. В 1838 г. с Л и б и х о м, несмотря на его исключительный опыт в этой области, произошел несчастный случай, окончившийся однако благополучно (письмо к В ё-леру); после этого такие случаи повторялись несколько раз.
Сухое гремучее серебро можно размешивать только на мягкой бумаге деревянным или роговым шпателем. Повышенная чувствительность сказывается также и в отношении к концентрированной серной кислоте, малейшая капля которой вызывает взрыв гремучего серебра, в то время как гремучая ртуть значительно менее чувствительна. Вероятно поэтому гремучее серебро нередко применяется как воспламенитель при диверсионных взрывах.
До настоящего времени гремучая ртуть и гремучее серебро были единственными представителями технически получаемых инициирующих взрывчатых веществ, так как оба продукта отличаются выдающейся стойкостью по отношению к концентрированной азотной кислоте. Все прочие фульминаты приходится получать косвенным путем — обменным разложением одной из названных солей гремучей кислоты. Так, фульминат натрия, гремучекислый натрий NaCNO, получается по Вёлеру1 действием 10-кратного количества амальгамы натрия на гремучую ртуть в безводном метиловом спирте; гремучий натрий представляет собою тонкие иглы, легко растворимые в воде, из которой они кристаллизуются с одной молекулой воды. Водные растворы его имеют щелочную реакцию и подобно растворам цианистого натрия сильно ядовиты. Самым сильным из фульминатов оказался фульминат кадмия; он выделяет 509 б. кал на килограмм и обладает наибольшей энергией. Фульминаты золота и платины еще неизвестны.
Гремучая кислота, соли которой называются фульминатами, чрезвычайно нестойка; она образуется при действии минеральных кислот на гремучекислый натрий и подобно синильной кислоте представляет собою газ, обладающий однако значительно более интенсивным запахом; свободная гремучая кислота растворяется в эфире и непосредственно вслед за этим полиме-ризуется.
«Гремучее серебро» Бертолле и «гремучее золото» (Aurum fulminans), получающиеся при выпаривании аммиачного раствора соответствующей окиси металла, принадлежат к старейшим из известных бризантных взрывчатых веществ; зарегистрированы многочисленные несчастные случаи, происшедшие при работе с этими веществами -. Заслуживает быть упомянутым случай, происшедший в 1809 г. с знаменитым химиком Б е р,ц е л и у с о м, который при взрыве 10 г гремучего золота едва не потерял глаз. «Гремучее серебро» Бертолле получается из насыщенного раствора свежеосажденной и тщательно отмытой окиси серебра в концентрированном водном аммиаке; полученный раствор выпаривают при комнатной температуре или при легком нагревании на водяной бане. Поверхность жидкости покрывается при этом черной коркой серебра, а гремучее серебро выпадает на дно сосуда в виде черной массы. Во время сушки, особенно на водяной бане, почти как правило, происходит взрыв,причем кристаллизатор раздробляется. Гремучее серебро чрезвычайно чувствительно к трению: в сухом состоянии достаточно прикоснуться бородкой гусиного пера, чтобы произошел взрыв, а Р а ш и г наблюдал явление взрыва даже при падении нескольких капель воды на еще сырой продукт.
Подобным же образом приготовляется старое Aurum fulminans. Берется свежеосажденная окись золота А112О3, получаемая осаждением хлорного золота щелочью,. и обрабатывается крепким водным раствором аммиака. При этом образуется порошок оливково-зеленого до желто-коричневого цвета, который в сухом состоянии резко взрывает от простого прикосновения.
Строение обоих названных соединений еще не выяснено; они не имеют никакого практического значения, тем более что действие их как простых «аммиакатов» с колеблющимся содержанием водорода отнюдь не превосходит действия известных инициирующих взрывчатых веществ.
Comments Off
По Фёргу сравниваемые взрывчатые вещества снаряжаются в запаиваемые жестяные коробки; испытания производятся по действию на достаточно толстые, расположенные друг за другом железные листы, причем первый лист, близ которого располагается заряд, в большинстве случаев пробивается, а второй, отстоящий от первого на 10—20 см, прогибается или выпучи-зается. Обыкновенно заряды берутся ее менее 1 кг и вместе с обоими листами опускаются на 5 м ниже уровня воды; взрыв производится электродетонатором. Пироксилин и тринитротолуол при этом испытании дают довольно близкие результаты. Можно рекомендовать более совершенное, практически испытанное автором устройство , при помощи которого испы-тывается действие заряда на стальную броневую плиту с приваренным с задней стороны железным ящиком, служащим воздушным резервуаром (торпедирование с наружной стороны борта в направлении внутренней части трюма корабля, заполненной воздухом). Так как сталь легко дробится на осколки и разлетается на куски, то при этих опытах следует отдавать предпочтение более вязкому железу. При взрывах больших количеств взрывчатых веществ, например зарядов мин, равных 50 кг и больше, можно кинематографически заснять поднимаемый водяной столб и по его форме, высоте и объему судить о действии заряда.
Comments Off
Нередко бывает, что взрывчатые вещества, а также бездымные пороха при длительном хранении изменяются, портятся и обнаруживают ясные признаки начинающегося разложения. Если разложение началось, то его едва ли можно остановить; в этом случае разложение, даже в наиболее совершенной укупорке, продолжается с возрастающей скоростью и если взрывчатое вещество не изъято, приводит к взрыву. Такие взрывчатые вещества необходимо своевременно, иногда даже срочно удалить. Если это первое неотложное мероприятие выполнено, то остается выполнить еще вторую не менее важную задачу: обезвредить изъятые взрывчатые вещества. Большие запасы взрывчатых веществ, хранимые в ящиках, уложенных в штабели, можно сжечь только под угрозой взрыва, поэтому предпочитают утратившие стойкость материалы затоплять в глубоких водоемах (в озере или море). Растворимые составные части медленно растворяются в воде, а нерастворимые осаждаются на дно и переходят в раствор в течение десятилетий или столетий. Подобным же образом поступают с внушающими подозрение готовыми боевыми припасами, которые нельзя разрядить из-за опасности взрыва. Так, в свое время, когда в результате нескольких ужасных взрывов стала очевидна опасность жидкого ацетилена, один завод затопил значительное количество баллонов в обширном озере, берега которого были густо заселены.. Вероятно эти стальные баллоны целы и в настоящее время и еще долго сохранятся на дне озера. Однако они не представляют больше никакой опасности, так как теплота гипотетического разложения тотчас же была бы поглощена холодной водой, что исключает всякую возможность взрыва.
Не менее важным является также регулярное и своевременное уничтожение фабрично-заводских отходов, стрелянных, во не-взорвавшихся снарядов, остатков взрывчатых веществ, мусора,, содержащего взрывчатые вещества, и других отбросов, переработка которых невыгодна или невозможна. Способ уничтожения, если он ведет к цели, должен .быть в таких случаях сообразован с характером соответствующего взрывчатого вещества.
Дымный .порох, как и вообще все взрывчатые вещества, содержащие растворимую селитру, лучше всего бросать в воду. Путем размешивания из них извлекаются вещества, содержащие кислород, в результате чего взрывчатые свойства теряются. Но аммиачноселитренные взрывчатые вещества, содержащие нерастворимые жидкие масла,, преимущественно нитроглицерин, сжигают отдельными патронами на открытом огне (бросая в костер).
Бездымный порох рассыпают длинной тонкой дорожкой к воспламеняют с одного конца бикфордовым шнуром нли спнчкой. Таким же образом поступают с пироксилином, и если не имеется подходящего водоема, то также и с дымным порохом.
Динамиты и пентриниты и вообще все нитроглицериновые-взрывчатые вещества следует уничтожать только сжиганием, так как вода извлекает нитроглицерин, который впоследствии прн больших нли меньших скоплениях может представить опасность. Малые количества динамита бросают в огонь по кусочкам; с целых патронов снимают гильзу, укладывают их впритык и воспламеняют первый патрон от обыкновенного бикфордова шнура. Так как не исключена возможность .взрыва, необходимо отходить, на установленное расстояние.
Взрывчатые нитросоединения ароматического ряд» можно уничтожать также только сжиганием. Для этого целесообразно выкапывать в земле углубление с тем, чтобы воспрепятствовать растеканию расплавленных взрывчатых веществ н их затуханию вследствие охлаждения. Отбросы тринитротолуола, с трудом поддающиеся зажиганию, через некоторое время сгорают с шумом и интенсивным выделением тепла.
Самым неприятным является уничтожение отбросов гремучей ртути, отчасти вследствие ее ядовитости и чувствительности, а отчасти вследствие того, что нз нее необходимо извлекать дорогостоящую ртуть. Если прежде некоторые заводы просто напросто закапывали этн отходы в землю, где они в течение неопределенного времени продолжали представлять постоянную опасность, то в настоящее время остатки фульмината стараются нацело разложить путем кипячения с соляной кислотой или с раствором сульфида натрия и выделить этим путем ртуть. Однако этот способ, как показывают многие несчастные случаи, является повидимому не вполне безупречным.
Азнд свинца, как н вообще азнды уничтожаются внесением в слабую азотную кислоту, в которой эта соль растворяется более или менее быстро в зависимости от концентрации кислоты. Если же к азотной кислоте прибавить несколько процентов нитрита натрия, то разложение протекает значительно быстрее, так как -выделяющаяся ядовитая азотистово-дородная кислота мгновенно окисляется до азота.
Бракованные капсюли-детонаторы в небольшом количестве подрываются бикфордовым шнуром, ружейные же капсЙли через предохранительный жестяной колпак бросают черпаками в огонь.
Техника безопасности требует обезвреживания боевых припасов, разрядки фугасных и химических снарядов всех видов посредством выплавки, выжигания или других подобных приемов. Это требует соблюдения определенных правил и учета калибра, происхождения и продолжительности хранения, особенно в тех случаях, если содержимое снарядов подлежит утилизации. Костевич1 разрядил в 1921—1923 гг. в Северной Франции свыше 2 1/2 млн. снарядов различных образцов без всяких инцидентов.
Comments Off
Снаряды современной артиллерии употребляются или в качестве фугасных, или в качестве бризантных. Фугасные снаряды служат для разрушения прочных местных целей — покрытий крепостных сооружений — и выполняют свое назначение благодаря снаряжению по возможности мощными взрывчатыми веществами. Стенки корпуса снаряда делаются настолько тонкими, насколько это допустимо, так что вес разрывного заряда может доходить до 20% от общего веса снаряда. Взрыв снаряда производится взрывателем, который чаще всего конструируется таким образом, что тяжелый ударник может перемещаться в гильзе, вследствие чего при ударе снаряда о препятствие взрыватель по инерции накалывает капсюль на жало (рис. 278). В сравнительно новых конструкциях взрывателей часто приводится в действие сжатая пружина. Во взрывателях с замедлением, прежде чем огонь передается разрывному заряду, должен сгореть пороховой воспламенитель.
Бризантные снаряды употребляются для поражения живых защищенных целей осколками разрывающегося корпуса снаряда, который для этой цели имеет особенно толстые стенки; от разрывного снаряда требуется лишь большая дробящая сила и разлет осколков с сохранением большой живой силы. В настоящее время корпуса снарядов делаются исключительно стальные в отличие от прежних хрупких чугунных.
Comments Off
Стремление применять взрывчатые вещества для сельскохозяйственных и лесных работ имеет давность нескольких десятилетий. Уже в 1875 г. появилось руководство по применению динамита для корчевания пней и корней, а также для всевозможного рода разрыхления почвы. В наше время взрывной способ имеет большое распространение для корчевания пней и разрыхления почвы, для подготовки бесплодной и каменистой почвы для целей сельского хозяйства, для устройства дренажа, затем для добычи песка, глины и пр. Взрывчатые вещества еще раньше нашли образцовое применение на обширных равнинах Америки, где в этом направлении были достигнуты исключительные результаты.
Корчевание пней. Корчевание пней или валка целых деревьев производится обычно так. По возможности прямо под корнями до середины пня железным ломом или буравом проде-лывается ход небольшого диаметра; нижняя часть наклонного хода заряжается примерно вычисленным количеством патронов с содержанием взрывчатого вещества, как правило, не менее 300 г, и после забойки хода влажною землею производится взрыв: пень вместе с корнями вырывается из земли и в то же время расщепляется на несколько частей. Нормально для подрыва на каждые 10—12 суй диаметра пня применяется один патрон 'весом 100 г. Таким образом пень, имеющий в диаметре 1 м, потребует 1 кг взрывчатого вещества или 14 патронов безопасного динамита; такое число патронов лучше всего разделить на два, а в случае больших пней — на три и больше отдельных зарядов. В последнем случае требуется электрическое, т. е. одновременное, воспламенение зарядов. Если дерево имеет стержневой корень, то патроны располагают вокруг него так, чтобы он был вырван. В подобных случаях заряд должен быть
больше, у больших деревьев нередко в 10 раз больше. Патроны диаметром от 30 до 50 мм в упомянутых случаях очень выгодны, Так как в противном случае пришлось бы брать слишком длинные заряды. Работа посредством подрыва вследствие своей быстроты и легкости обходится значительно дешевле, чем корчевание вручную.
Вырывание деревьев вместе с корнями производится так же, как и корчевание пней, но в этом случае заряды должны быть по крайней мере вдвое больше; например пои диаметре дерева, равном 50 см, необходимо 2 • (5 • 100) = 1000 г аммонита.
Валка деревьев. Если требуется возможно быстрее повалить ствол дерева на землю, например для создания защитных полос при лесных пожарах, то для этой цели на определенной высоте к дереву прикрепляют в виде полумесяца ряд патронов и воспламеняют их посредине ряда. При взрыве дерево или ровно срезается, или наклоняется в ту сторону, на которой полукругом были прикреплены патроны. Действие патронов усиливается, если поверх полукруга в газетной бумаге или картоне поместить слой влажной земли.
По данным опытных наблюдений при всех этих подрывах всегда лучше употреблять некоторый избыток взрывчатого вещества, так как при недостаточном заряде не только не последует желаемого действия, но даже, по крайней мере в грунте, вследствие образования пустот от разрыхления подпочвы произойдет ослабление действия последующего заряда.
Comments Off
Взрывчатые вещества заряжаются или в буровые скважины (шнуры), или в камеры большего объема, или открыто укладываются на подлежащем разрушению предмете. Соответственно этому различают мины шнуровые, камерные и заряды, свободно лежащие на разрушаемом предмете. Взрывчатые вещества наиболее часто применяются в форме «патронов» («продолговатых зарядов») в шнурах. В большинстве взрывных работ шнур является наивыгоднейшей формой для превращения силы взрыв-
чатого вещества в полезную
работу разрушения. Диаметр и глубина шнуров зависят только от твердости породы, рода взрывчатого вещества и цели предполагаемого подрыва. Заряжание шнуров производится таким образом, что взрывчатые вещества в виде патронов соответствующего диаметра вкладываются по одному в шнур и досылаются посредством деревянного забойника. Патрон-боевик, снабженный капсюлем-детонатором и бикфордовым шнуром, помещается в шнуре сверху, но нередко и посредине заряда или на дне шнура. Затем следует свободная часть, которая должна составлять не менее 1/3 и не более 1/2 общей глубины шнура и которая заполняется или забивается песком или глиной; при этом необходимо следить, чтобы проводники не получили повреждений . Забойка шнура имеет целью устранение бесполезной утечки газообразных продуктов взрыва, и наличие ее обязательно; забойка имеет тем большее значение, чем менее бризантно взрывчатое вещество.
Относительно действия забойки при подрывных работах часто существует весьма неясное представление. Даже в военных кругах не всегда отдают себе ясный отчет в необходимости забойки. Мнение, что только дымный порох, который взрывается с малой скоростью, требует забойки, тогда как высокобризантные взрывчатые вещества в этом не нуждаются, опровергается практикой. Даже высокобризантные прессованные шашкн военных взрывчатых веществ обращаются в газообразные продукты не настолько быстро, чтобы можно было отказаться от прочного препятствия к их выходу, при наличии которого разрушительное действие сказывается значительно сильнее, чем на открытом воздухе.
Поучительны нижеследующие величины расширения, полученные при взрыве 20 г 40%-ного динамита с различной величиной забойки.
Совершенно неожиданным и противоречащим всем представлениям оказывается далее то обстоятельство, что рыхлый песок дает лучшие результаты, чем прочно утрамбованный песок. Опыты показали, что с увеличением степени измельчения материала забойка становится более непроницаемой и что тонкий порошок талька или инфузорная земля в виде тонкой пыли, частицы которой перемещаются почти как частицы жидкости, оказывают продуктам взрыва непреодолимое сопротивление. Причиной этого является воздух, заключающийся между частицами, который смягчает удар взрыва, т. е. недостаточно быстро передает его по рыхлой массе забойки, вследствие чего преодоление инерции внешних слоев чрезвычайно затрудняется.
Весьма большую выгоду дает также забойка прн открытом расположении зарядов. Две известняковых плнты примерно одинаковых размеров были подорваны — одна с глиняной забойкой, а другая без забойкн. Первая была раздроблена на много мелких кусков,' вторая получила только легкую трещину. Взрыв в неглубоком шнуре диаметром 2,5 см и глубиной 30 см при плотной забойке шнура до самого верха дал столь же разрушительное действие, как и открыто лежащий заряд, в 12 раз больший по весу.
Кроме жесткой неэластичной забойки после империалистической войны начали применять также скользящую забойку, перемещающуюся к устью шнура; в самом начале процесса взрыва такая забойка ослабляет дробящее действие, сводя его к некоторой средней величине. На этом новом способе забойки основаны взрывы с пустотами, практически реализованные и получившие известность благодаря работам Крускопфа. Применение этого способа в угольных шахтах дает экономию до 30% взрывчатого вещества; кроме того при этом получаются очень однородные куски и очень немного пыли и штыба, чего до настоящего времени ни с каким «специальным» сортом взрывчатого вещества получать не удавалось.
Дальнейшими руководящими исследованиями о влиянии забойки мы обязаны Г ер лин у, который пришел к совершенно неожиданному выводу: оказалось, что забойка повышает бри-зантность, но понижает скорость детонации патронов. Что оба эти явления могут иметь место одновременно, видно из нижеследующего.
Comments Off
По испытуемому веществу производится с малых дистанций стрельба из винтовки, причем толщина пробиваемого слоя, скорость пули н другие условия могут быть различны. Это испытание показывает, в какой мере взрывчатые материалы в установленной для них уку-? порке безопасны, в смысле обстрела. Взрывчатые вещества в патронах лучше переносят это испытание, чем взрывчатые вещества, прямо насыпанные в тару.
Comments Off
Вследствие большого значения инициирующих взрывчатых веществ в качестве первичных и вторичных зарядов издавна ведутся изыскания легко выполнимого способа испытания этих взрывчатых веществ, который позволил бы. дать отчетливую характеристику их детонирующей или, точнее, их инициирующей силы.
Этого удалось достигнуть только частично. За исключением вновь предложенного недавно способа испытания посредством подрыва флегматизированных взрывчатых веществ, все существующие способы испытания капсюлей-детонаторов дают только внешнюю картину механического действия.
Ниже кратко описано пять способов испытания капсюлей-детонаторов г.
1. Проба на свинцовых пластинках (рис. 221—223) определяет по преимуществу бризантность свободно стоящего на пластинке капсюля-детонатора; при замене свинца более жесткой латунью результаты пробы еще более' рельефны. Мерой силы действия капсюля-детонатора служат величина пробитого отверстия н форма и размер прогиба свинцовой пластинки вниз, а также характер лучей на верхней части пластинки, получающихся в результате раздробления капсюля на мельчайшие части, которые оставляют на свинцовой пластинке тонкие лучи.
Так как скорость детонации, т. е. зависящую главным образом от нее бризантность, по новейшим исследованиям Государственного химико-технического института в Берлине следует рассматривать как истинную причину инициирующей способности взрывчатого вещества, то проба на свинцовых пластинках всегда является ценным вспомогательным методом, особенно если принять во внимание легкость ее выполнения.
Взрыв на свинцовой пластинке (рис. 222) показывает, что смесь тетра-нитрометана с о-нитротолуолом имеет значительно большую бризантность, чем смесь гремучего студня с пентритом и гексогеном. Это тем более поразительно, что вообще различие в бризантности взрывчатых веществ более заметно сказывается на твердой /поверхности, например на железе более, чем на мягком свинце. Эта аномалия легко обтясняется тем обстоятельством, что винтовочная гильза для относительно небольшого н длинного заряда является слишком прочной оболочкой, которая достаточно мелко раздробляется жидкой смесью тетранигрометан — нитротолуол, обнаруживающей беспримерную бризантность. Поэтому при постановке подобных опытов необходимо подобрать не только пластинку, на которой взрывают капсюль, но и оболочку соответствующей прочности. Для взрывов на железных пластинках очень характерны рис. 113—115, но различие в скоростях детонации было бы еще более рельефно, если бы для опытов был взят прочный железный тигель.
2. Проба на свинцовых цилиндрах носит совершенно такой же характер, как и другие пробы, применяемые для испытания взрывчатых веществ; разница только в том, что свинцовые цилиндры выбираются в данном случае соответственно меньших размеров, а именно диаметром около 10 мм и высотою около 100 мм. Эта проба является весьма недостаточной характеристикой инициирующей способности, хотя получаемые в результате испытания по этому способу относительные величины имеют некоторое значение для выражения энергии взрывчатого вещества.
3. П р о б а «гвоздем». Эта проба применяется в Америке преимущественно для сравнения электродетонаторов. Подлежащий испытанию капсюль привязывается к железному 4-дюймовому' (10,2 см) гвоздю таким образом, чтобы дно капсюля было направлено к головке гвоздя и отстояло от нее на 4,5 см. Затем система, подвешенная в воздухе на проводниках, взрывается. Изгиб гвоздя или, точнее, угол, полученный при продолжении прямых участков гвоздя, "принимается за меру силы действия. Например капсюли № 3 и 6 дали в среднем из пяти испытаний углы изгиба гвоздя 8 2 и 31,6°.
4. «Песочная» проба. Проба эта также происходит из Америки и предложена Тейлором и Монро е; взрыв состава производят внутри металлической бомбы, содержащей чистый высушенный кварцевый песок; после взрыва отсеиванием определяется количество мелочи, получившейся в результате раздробления. Зерна насыпанного первоначально в бомбу стандартного песка точно соответствуют ситу с 20—30 отверстиями, а после опыта песок просеивают через сито с 30 отверстиями и по количеству отсева определяют процент мелочи.
5. Непосредственное испытание капсюле й-д е т о н а т о-р о в при помощи флегматизированных взрывчатых веществ. Этот способ дает не только внешнюю картину действия взрыва, но и представление о величине инициирующей силы, направленной на разрушение молекул окружающей взрывчатой массы. Этот способ был впервые в 1899 г. предложен Эзопом и позднее разработан В ё л е р о м.
Метод В ё л е р а основан на пробивании пластинок; испытуемый капсюль-детонатор 'помещается в гильзу большего диаметра, содержащую флегматизированный тринитроксилол, и детонируется. Флег-матизатором служит чистое стандартное парафиновое масло, добавляемое к чистому лерекристаллизованному триннтро-м-ксилолу; флегмати-зация тринитро-.«-ксилола производится .постепенно начиная с % до 15%. Медная наружная гильза высотою 55 мм и внутренним диаметром около 10 мм снаряжается 2 г флегматизированного тринитроксилола таким образом, чтобы испытуемый капсюль-детонатор, будучи помещен в гильзу, отстоял от ее дна на 9—14 мм в зависимости от величины капсюля и был окружен более или менее тонким цилиндром флегматизированного состава; такой метод распределения состава в наружной гильзе облегчает передачу детонации флегматизированному составу, находящемуся как на дне, так и у стенок гильзы. Наибольший процент парафинового масла, при котором еще получается полное пробивание свинцовой пластинки, принимается за показатель, характеризующий инициирующее действие.
Из обширных исследований В ё л е р а 1 следует, что и эти данные не имеют абсолютного характера. Так, получаемые сравнительные данные изменяются с изменением диаметра наружной гильзы и часто дают недопустимые колебания в зависимости от ее материала и толщины окружающего испытуемый капсюль цилиндра из флегматизированного взрывчатого вещества. Поэтому Герц2 предлагает применить испытуемое взрывчатое вещество в виде ровно расположенного слоя и так, чтобы при взрыве на него действовало только дно капсюля. В качестве взрывчатого вещества в наружной гильзе Герц предлагает употреблять динитротолуол, стоящий на границе взрывчатых и невзрывчатых веществ, и сенсибилизировать его тринитротолуолом.
Все. пять указанных проб были экспериментально испытаны К а с т о и и Гайдом3 с целью определения их практической применимости, причем брались также капсюли-детонаторы с вогнутым дном, так называемые капсюли Ш у л ь ц е. Выводы указанного исследования сводятся к тому, что ни одна из описанных проб сама по себе не является достаточной для сравнения различных сортов капсюлей-детонаторов. Позднее Г а й д и Г л о б и г 4 сообщили, что прямой метод испытания с успехом применяется в различных странах, тогда как «песочная» и «гвоздевая» пробы, дающие чисто механический эффект, не имеют никакого значения в качестве прямого показателя инициирующего действия.
Недавно Гайд н Кёнен1 изучали инициирующую силу капсюлей-детонаторов в отношении прессованной смеси тринитротолуола с тальком, выработали новые принципы выполнения этой пробы и дали указания относительно надреза капсюлей и свободного расположения отдельных слоев испытуемого состава.
В качестве подрывного материала служит чистый тринитротолуол и тальк в виде мельчайшего порошка; возможно более равномерно перемешанная смесь изготовляется путем постепенного прибавления талька в количестве 5% за один прием и в общей сложности содержит 70% талька. Прессование смесей в шашки диаметром 25 мчи и высотою 42 мм производится при давлении 1250 кг/смК Для помещения капсюля-детонатора в шашке выпрессовывается углубление диаметром 6,9 мм и глубиною 25 мм. Употребляемые для этой пробы свинцовые пластинки имеют толщину 3 см н длину 10 см, тогда как для простой пробы на пробивание обыкновенно применяются свинцовые пластинки толщиною 7 мм. Инициирующая сила может быть выражена или процентом флегматизующего талька, при котором смесь перестает взрывать от капсюля-детонатора, или же, если примесь флегм атизующего вещества постоянна, может быть определена пробой на свинцовой пластинке, на свинцовом цилиндре или в бомбе Трауцля.
Comments Off
Перекиси органических соединений, имеющие некоторые преимущества, не нашли до настоящего времени применения вследствие склонности к разложению во влажном воздухе. Кроме того их чувствительность к удару и дороговизна могли бы допустить их применение только как инициирующих веществ. Для этой последней цели до настоящего времени были предложены перекись бензоила и гексаметилентрипероксиддиамин.
Несмотря на малое значение этого стоящего особняком класса соединений, ознакомимся подробнее с одним из его интереснейших представителей, „а именно с гексаметилентрипер-оксиддиамином.
По патентным данным' гексаметилентрипероксиддиамин получается следующим образом:
28 г гексаметилентетрамина и 42 г тонкоизмельченной лимонной кислоты, лучше всего растертые вместе в фарфоровой ступке, растворяют а 140 г 30%-ной перекиси водорода при встряхивании (перекись можно брать и несколько менее концентрированную). Из прозрачного раствора без заметного повышения температуры медленно и постепенно выделяется большое количество мелких блестящих бесцветных ромбических кристаллов трипероксиддиамина.
Кислород перекиси водорода вступает в реакцию, не давая пузырьков или каких-либо явлений разложения. Для ускорения реакции рекомендуется нагреть жидкость до 35—40°, оставить стоять в течение 6—8 час при комнатной температуре и затем отфильтровать на нуч-фильтре через бумажный фильтр. Часто фильтрат при повторном нагревании до 40 мутнеет и по прошествии ночи выделяет еще небольшое количество продукта.
Осадок промывают сначала дестиллированной водой, затем 95%-ным спиртом и высушивают при 30—40°. Выход составляет 27 г, или 95% от теоретического, равного 148,5%, считая на 100 ч. гексаметилентетрамина.
Полученное таким образом соединение представляет собою белый рыхлый порошок без запаха, который по данным Тейлора и Р и н к е н б а х а '-, будучи спрессован под давлением 1000 кг, достигает плотности только 0,91, хотя удельный вес кристаллического вещества равен 1,57. Чувствительность к удару значительно меньше, чем чувствительность гремучей ртути, но воспламенению поддается не менее легко, а вспышка, как и у гремучей ртути, сопровождается глухим ударом. Запрессованный в капсюль гексаметилентрипероксиддиамин уже в количестве от 2 г и выше развивает максимальную скорость разложения от простого воспламенения пламени или искрой. Если учесть большой недостаток кислорода (92,3f/), действие этой перекиси является относительно бризантным; в отношении же работоспособности она едва достигает работоспособности ди-нитробензола, также имеющей отрицательный кислородный баланс, равный 95,2% . Взрывы продукта на пластинках (рис. 19) определенно указывают на то, что органические перекиси, помимо прочих присущих им отрицательных свойств, не могут иметь практического значения.
Comments Off
Употребляемые в настоящее время сухие патроны имеют диаметр, равный по крайней мере 38 мм и длину 300 мм. Оболочка состоит из пропускной или промокательной бумаги, которая легко пропускает жидкий кислород и сама активно содействует горению. «Пропитка» закончена, когда прекращается кипение жидкого воздуха и патрон тонет, что происходит через 3—4 мин. Боевой патрон погружается в кислород вместе с введенным в него э,лектродето:натором и немедленно .после вынимания оттуда вводится в шпур.
Благодаря постоянному испарению (патрон, пропитанный 700 г жидкого воздуха, выделяет около 15 л газа в минуту) плотная забойка является невозможной. Если, как например в калийной промышленности, от забойки еще не вполне отказались, то вместе с патроном вводят в шпур длинную медную иглу и делают забойку из плотной глины; если после этого вынуть иглу, то в забойке остается канал, который дает возможность газообразному кислороду без всяких выхлопов или выбрасывания забойки выходить наружу.
Неоднократно делались попытки приготовления а н т и-гризутных оксиликвитных смесей. Однако вследствие высокой температуры взрыва углеродсодержащих веществ необходимо добавлять 50% инертной соли, благодаря чему взрывчатое действие слишком сильно понижается. Насколько оксиликвиты мало подходят для взрывчатых веществ этого рода, показывает патрон марки Ks-8c„ который даже при чрезвычайно большой перегрузке примесями, а именно: 29% древесной муки, 25% мела, 30% аммонийных солей, 1,5% кизельгура и 1% воды, все еще характеризуется продолжительностью пламени в 1,2 миллисекунды и высотою пламени 0,86 м, тогда как у безопасного веттер-детонита продолжительность пламени равйа 0,5 миллисекунды, а высота 0,37 м.
Германский сухой оксиликвитный патрон весом 1 кг требует в среднем для пропитки 3,75 кг жидкого кислорода. От доброкачественности и прочности сосудов для транспорта и сосудов для погружения зависит в значительной степени экономичность подрывов оксиликвитами. Недаром из эксплоатационных расходов 30% падает ежегодно на стоимость сосудов и только 9% на кислородную установку. Многолетние опыты на лотарингских железорудных копях с патроном В е б е р а -, снаряженным металлической пылью, показали, что взрывные работы оксиликвит-ными взрывчатыми веществами обходятся в 2,5 раза дешевле, чем дымным порохом, и в 3,5 раза дешевле, чем шеддитами. Новейшие успехи в области оксиликвитов как здесь, так и на германских калийных разработках не остановились .на этом и имеют неограниченные возможности. Аналогично обстоит дело в крупных каменоломнях или при постройке плотин с выемкой камня для подпора 2. Однако производство оксиликвитов связано с необходимостью иметь установку для получения кислорода на месте потребления и специально обученный персонал, так что твердые взрывчатые вещества благодаря значительно более простым приемам работы сохранят и в будущем преобладающее значение.
По мере усовершенствования способов получения и хранения жидкого кислорода нужно было предвидеть, что производство взрывн"ых работ с применением кислорода будет развиваться в направлении зарядов большего размера с тяжелыми патронами большего диаметра. Сравнительные опыты «а германских калийных разработках показали, что количество добытой породы, приходящейся на единицу веса патрона, при увеличении его диаметра с 38 до 55 лии составляет более 50%, что соответствует увеличению производительности взрывных работ, приходящейся на одного рабочего в смену, приблизительно на 70%. Ясно, что эти преимущества приобретаются ценой более высокой амортизации материалов и большей затраты Энергии на бурение шпуров соответствующего диаметра.
Однако благодаря такому увеличению диаметра жизнеспособность оксиликвитного патрона значительно повышается, а именно с 10 мин. для патрона диаметром 38 мш до 60 мин. для патрона диаметром 150 мм. Благодаря этому оксиликвитные взрывчатые вещества оказались пригодными для крупных разработок . В связи с большим расходом жидкого кислорода в карьерах и каменоломнях нашли себе применение стационарные резервуары емкостью 12 000 л. В таких резервуарах испарение в течение часа, если даже резервуар наполнен на 2/з, составляет всего 0,12% содержимого, в то время как для 3000-л резервуара потери достигают 0,25%. Потери при хранении следовательно очень невелики, настолько, что несколько каменоломен можно снабжать жидким кислородом с одной центральной установки, если расстояние до отдельных мест работы не превышает 100 км.
Взрывчатые вещества, изготовленные на основе перекиси водорода. С оксиликвитами сходны смеси горючих веществ с таким жидким и нейтральным окислителем, каким является перекись водорода Н2О2. Смеси с перекисью водорода были впервые предложены в Австрии2 в 1916 г.; эти смеси благодаря значительному содержанию энергии, большой жизнеспособности, длящейся несколько часов, а также вследствие малой чувствительности к удару и пламени рассматривались одно время как возможная замена оксиликвитов. Например смесь состава: 12,5% вазелина, 8,5% ваты и 79% 80—90%-ной перекиси водорода— дает расширение, равное около 500 си3; эта масса может быть набита в гильэу из парафинированной бумаги и в таком виде, судя то имеющимся данным, теряет способность к взрыву только через несколько часов. Однако обращение с такой смесью вследствие возможности ее самовоспламенения и сильного д е й с т и я высокопроцентной перекиси водорода на кожу настолько рискованно, что практически этот род взрывчатых веществ едва ли может иметь какое-нибудь значение.
Comments Off