一、爆炸现象
我们日常生活中遇到的爆炸现象,如锅炉爆炸、轮胎爆炸、鞭炮爆炸等,它们的共同特征是:在发生爆炸处,周围压力突然升高,附近物质受到冲击或破坏,同时伴有声、光等效应。
根据爆炸产生的原因及特征,爆炸现象可分为三类:
1.物理爆炸
其特点是爆炸前后物质的性质及化学成分没有改变(仅发生压力增大等),如轮胎、锅炉、高压气瓶等爆炸均属物理爆炸。
2.化学爆炸
物态变化时发生极迅速的放热化学反应,生成高温、高压产物,由此而引起的爆炸称为化学爆炸,如炸药、沼气、鞭炮等的爆炸。
3.核爆炸
某些物质的原子核发生裂变或聚变连锁反应时,瞬间放出巨大能量,如原子弹、氢弹的爆炸。
二、炸药的基本概念
(一)炸药爆炸三要素
炸药爆炸是化学爆炸的一种,炸药爆炸时应具备三个同时并存相辅相成的条件,称为炸药爆炸三要素。
1.反应过程大量放热
放热是化学爆炸反应得以自动高速进行的首要条件,也是炸药爆炸对外作功的动力。例如,1kg梯恩梯爆炸时能产生1183kcal的热量;而把1kg大米做成饭却只需要约500kcal的热量。
2.反应过程极快
这是区别于一般化学反应的显著特点,爆炸可在瞬间完成。例如1kg梯恩梯完全爆炸只需要十万分之一秒的时间,而lkg煤能放热2140kcal,比梯恩梯约多一倍,但其反应时间要几十分钟,故煤不具备爆炸条件。
3.生成大量气体
一个化学反应,即使具备了前面两个条件,而不具备本条件时,仍不属爆炸。
(二)炸药化学变化的基本形式
炸药在外能作用下可能发生三种基本形式的化学反应,即热分解、燃烧和爆炸。
1.热分解
炸药在常温下或受热作用时,会发生缓慢的分解并放出热量,这就是热分解。热分解速度随温度的升高而加快。所以,在贮存炸药时,堆放不要过密过多,要注意通风,保持常温,防止炸药因温度过高导致热分解加快而引起的爆炸事故。
2.燃烧
炸药在火焰或热作用下可能引起燃烧。燃烧速度一般比较慢,但当燃烧生成的气体或热量不能及时排出时,可能导致爆炸。因此,当遇到炸药燃烧时,切不可用砂土覆盖法去灭火。
3.爆炸
当炸药受到足够大的外能作用时,会发生猛烈的化学反应。该反应以一种冲击波的形式高速传播,这就是炸药的爆炸。爆炸速度保持在最高值并稳定传播时称为爆轰。因此,爆轰是炸药化学变化的最高形式,这时炸药的能量释放得最充分。
上述三种反应形式不是相互独立的,在一定条件下,可以相互转化。如当炸药失火时,应设法控制升温和热能积聚,则应采用水来灭火,不宜采用泡沫灭火器,更不能采用覆盖沙土的办法灭火,否则将由燃烧转为爆炸,造成事故。使用炸药时,要给足够的外能,确保炸药稳定爆炸,以免造成半爆或拒爆事故。
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