Charakteristika a rozdělení výbušnin

Výbušniny (správněji výbušiny) je možné rozdělit podle různých kritérií:

• podle kyslíkové bilance (negativní, nulová, kladná)

• podle způsobu roznětu (přímé a nepřímé)

• podle způsobu použití (střeliviny, trhaviny, třaskaviny)

• podle chemického složení (aromatické nitrolátky, nitraminy, estery kyseliny dusičné, směsné trhaviny, …)

• podle bezpečnosti (citlivé, netečné, důlně bezpečné)

• podle účinnosti (deflagrující a brizantní)

Kyslíková bilance

Výbušniny se rozlišují s negativní, nulovou a kladnou kyslíkovou bilancí. Kyslíková bilance udává, kolik gramů kyslíku chybí nebo přebývá k úplné oxidaci výbuchových plynů. Množství kyslíku se vztahuje na 100g výbušniny.

Má-li výbušnina přebytek kyslíku, je bilance kladná; záporná je v případě nedostatku kyslíku k úplné oxidaci složek výbušniny. Postačuje-li množství kyslíku k úplnému okysličení, je bilance nulová (vyrovnaná).

Většina výbušnin má kyslíkovou bilanci negativní (zápornou): tritol -74 %, hexogen -21,6 %

Kladnou bilanci má: nitroglycerin +3,4 %, oxidační látky +20 %

Nulovou má: nitroglykol

Primární, sekundární; přímé, nepřímé výbušniny

 Tradičně se rozeznávaly výbušniny přímé a nepřímé: 

• přímé - vybuchují jednoduchým podnětem;  mechanicky - nárazem, tepelně – zapálením nebo elektrickou iniciací.

• nepřímé - vybuchují pouze působením detonace jiné výbušniny.

Klasifikace výbušnin jako primární nebo sekundární je podle své citlivosti na iniciaci:

• primární - jsou vysoce citlivé k iniciaci, bývají označovány jako iniciační (roznětkové) výbušniny, protože mohou být používány k roznícení sekundárních výbušnin, např. azid olovnatý,

• sekundární - bývají hlavní náloží,  např. TNT

Rozdělení výbušnin podle praktického použití:

• třaskaviny

• střeliviny

•  trhaviny

Třaskaviny

Jsou primární výbušniny, lze je přivést k výbuchu prostým počátečním impulsem (náraz, el. jiskra, plamen).

Rychlost jejich přeměny rychle narůstá do detonační rychlosti, jsou ze všech výbušnin nejcitlivější, musí se s nimi zacházet s největší opatrností. Při praktickém použití je přítomna pouze v nepatrném množství. Důležitou vlastností třaskavin je jejich iniciační schopnost. Svou explozí mohou strhnout  k výbuchu i méně citlivé trhaviny.

Používají se k výrobě:

zápalek - slouží k roznětu střelivin ve zbrani, jsou tvořeny malými kovovými kloboučky naplněnými třaskavou složí zalisovanou do dna nábojnice, nárazem úderníku se aktivuje a zažehne střelivinu,

roznětek - větší zápalky, tvoří součást zapalovačů v dělostřeleckých granátech a leteckých bombách,

náplní rozbušek - rozbušky jsou kovové dutinky, jako primární náplň je v nich zalisována třaskavá slož, do rozbušky se umístí zápalnice  - zážehové rozbušky, dále se používají elektrické rozbušky.

Jedná se o extrémně citlivé látky nebo směsi, které i při nepatrném podnětu mohou vybuchovat. Výbušný rozklad může vyvolat plamen, zvýšení teploty, tření, slabý náraz, elektrický proud, sluneční světlo nebo i slabé akustické vlnění.

Všechny třaskaviny jsou velmi nebezpečné a k trhacím účelům se nikdy nepoužívají.

Z mnoha třaskavin se prakticky používá jen poměrně málo látek, které vyhovují stabilitou, přiměřenou citlivostí a iniciační silou.

Patří mezi ně především azid olovnatý a stříbrný, třaskavá rtuť, tricinát olovnatý, dále diazolátky (Dinol), organické azidy, acetylidy, tetrazen, dnes již málo organické peroxidy (HMTD).

Střeliviny (střelné prachy)

Patří mezi sekundární (nepřímé) výbušniny, přímým zásahem plamene se zapalují a relativně rychle hoří, používají se v nábojnicích a výmetných náplních palných zbraní.

Větší množství po zapálení v uzavřeném prostoru přechází ve výbuch, zalisovaná střela uvolní z nábojnice, je protlačována hlavní a opouští ji pod tlakem 300 MPa rychlostí 500-1500 m/s.

Vesměs jsou značně citlivé na tření a nárazy. Patří mezi ně černý prach a v dnešní době bezdýmné nitrocelulosové a nitroglycerinové střelné prachy.

Trhaviny

Patří mezi sekundární (nepřímé) výbušniny, mají malou citlivost, ale velkou brizanci, k detonaci se přivádějí rozbuškou (zážehové a elektrické rozbušky, zápalnice) a bleskovnice. Rozkladná reakce probíhá detonačním hořením.

Jejich výbuchem vznikají silné rázové vlny, používají se k destrukčním účelům.

Používají se buď nitrolátky nebo nitráty (estery celulózy, estery vícesytných alkoholů),  případně směsi základních výbušnin i s jinými látkami.

Po fyzikální stránce rozlišujeme: práškovité, kapalné, polotekuté a plastické. Podle použití rozlišujeme průmyslové a vojenské.

Většinu vyráběných trhavin je možno považovat za manipulačně bezpečné. Obvyklými nárazy, třením nebo průstřelem z pušky nemohou explodovat.

Patří sem aromatické nitrolátky (tritol, kyselina pikrová, tetryl, hexyl), nitroestery (nitroglycerin, nitroglykol, pentrit), cyklické nitraminy (hexogen, oktogen) a jejich vzájemné kombinace nebo směsi s okysličovadly (dusičnany, chlorečnany, chloristany).

Zdroje

• ČESKOSLOVENSKÝ STROJNÍK A ELEKTROTECHNIK. Třaskaviny pro účely vojenské [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/podzemi/strojnik/20/20.htm
• HORNICKÁ SKRIPTA. Trhací práce [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/prirucka/technika/odstrely.htm
• KAMENÍČEK, Jiří. UCITELCHEMIE.UPOL.CZ. Výbušniny [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://ucitelchemie.upol.cz/materialy.html
• KŘÍŽ, Jan. Výbušniny - výukový materiál pro studenty: Bakalářská práce [online]. [cit.10.8. 2014]. Dostupné z: http://theses.cz/id/hpe3tw/downloadPraceContent_adipIdno_16464
• 21.STOLETÍ.CZ. Věda na stopě zločinu [online]. [cit. 10.8. 2014]. Dostupné z: http://21stoleti.cz/blog/2006/08/18/veda-na-stope-zlocinu-pyrotechnikum-pomaha-2500-robotu/
• URBAŃSKI, T. Chemie a technologie výbušnin: díl I- III . SNTL Praha 1958
• WIKIPEDIA.ORG. Výbušnina [online]. [cit. 10.8. 2014]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDbu%C5%A1nina

Obrázky

• Obr. 1: HORNICKÁ SKRIPTA. Průmyslová rozbuška [online]. [cit. 10.8. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/prirucka/technika/2401.jpg
• Obr. 2: HORNICKÁ SKRIPTA. Zápalnice [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/prirucka/technika/2402.jpg
• Obr. 3: HORNICKÁ SKRIPTA. Bleskovnice [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/prirucka/technika/2404.jpg
• Obr. 4: ČESKOSLOVENSKÝ STROJNÍK A ELEKTROTECHNIK. Třaskaviny pro účely vojenské [online]. [cit. 7.11. 2014]. Dostupné z: http://www.hornictvi.info/podzemi/strojnik/20/20.htm
• Obr. 5: HRUBÝ, Martin. MATURITNÍ PRÁCE. Pyrotechnika se zaměřením na výrobu dýmovnic. 2014.
• Obr. 6: MITTRACH, Tobias Maximilian. WIKIPEDIA.ORG. Fulminát rtuťnatý [online]. [cit. 14.11. 2014]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Fulmin%C3%A1t_rtu%C5%A5nat%C3%BD#mediaviewer/File:Mercuryfulminate_puryfied.jpg
• Obr. 7: GROHMANN, Daniel. WIKIPEDIA.ORG. Mikroskopické foto fulminátu rtuťnatého [online]. [cit. 14.11. 2014]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Fulmin%C3%A1t_rtu%C5%A5nat%C3%BD#mediaviewer/File:Mercury_fulminate_01.jpg