Килограмм тротила (тротиловый эквивалент энергии) → баррель нефтяного эквивалента (boe, нефтяной эквивалент энергии)
Содержание:
- Содержание энергии
- История создания тротила
- Тротиловый эквивалент
- Как взрывается тротил?
- Тротиловый эквивалент
- Использование в армии и мощность ВВ
- Историческое происхождение стоимости [ править ]
- Физико-химические свойства
- Подготовка
- История
- Астролит
- Боевое применение
- CL-20
- Историческое происхождение стоимости [ править ]
- История
- История пластичных взрывчатых веществ
- Химические и физические свойства ВВ
- Заключение
Содержание энергии
Вид поперечного сечения Oerlikon 20 мм пушка оболочек (начиная с. 1945) , показывающим цветовыми кодами для ТНТА и pentolite начинками
Теплота детонации, используемая NIST для определения тонны тротилового эквивалента, составляет 1000 кал / г или 1000 ккал / кг, 4,184 МДж / кг или 4,184 ГДж / тонну. Плотность энергии TNT используется в качестве точки отсчета для многих других взрывчатых веществ, в том числе ядерного оружия, энергетическое содержание которого измеряется в эквивалентных килотонн (~ 4.184 тераджоулях или 4,184 TJ или 1,162 ГВт.ч) или мегатонн (~ 4.184 РЕТА джоулей или 4.184 ПДж или 1,162 ТВтч) в тротиловом эквиваленте. Теплота сгорания , однако, 14,5 мега джоулей на килограмм или 14,5 МДж / кг или 4,027 кВт — ч / кг, который требует , чтобы некоторые из углерода в TNT реагирует с атмосферным кислородом, который не происходит в исходное событие.
Для сравнения: порох содержит 3 мегаджоуля на килограмм, динамит содержит 7,5 мегаджоулей на килограмм, а бензин содержит 47,2 мегаджоулей на килограмм (хотя для бензина требуется окислитель , поэтому оптимизированная смесь бензина и O 2 содержит 10,4 мегаджоулей на килограмм).
История создания тротила
Дата | Событие |
1863 г. | Создание немецким ученым Юлиусом Вильбрандом первого образца тротила |
1891 г. | Первое массовое изготовление и использование в Германии |
1905 г. | Начало экспериментов по созданию тротила в США и последующее производство |
1909 г. | Изготовление тротила в России и других странах |
Изготовление данного взрывчатого вещества началось только в 1891 году в Германии, под руководством известного немецкого химика Генриха Каста.
Изготовление и испытания проводились под грифом «Секретно», где в последующем было присуждено название — тротил.
В 1905 году в Германии была изготовлена первая крупная партия, имеющая вес более ста тон. В этом же году состав тротила был раскрыт американскими учеными, которые начали работу по производству взрывчатки в США. Далее секрет был открыт всему миру, после чего началось производство в России и других странах мира.
Самое массовое изготовление взрывчатого вещества было зафиксировано в США в 1945 году, когда на военные и промышленные нужды было изготовлено более 1 млн тон.
Особенности использования
Тротил является взрывчатым веществом с большой мощностью, и имеет множество достоинств, которые выделяют его от других веществ. Тротил может находиться в нескольких формах:
- гранулированная;
- прессованная;
- литая.
Все это позволяет использовать его не только в военном деле, но и в промышленности, например, в горной. Также тротил обладает высоким уровнем безопасности на всех этапах использования и большим сроком хранения без потери всех взрывчатых свойств, который составляет до 20 лет.
Часто используют тротил в соединениях с другими взрывчатыми веществами, что позволяет улучшить качество, снизить чувствительность и добиться постоянного состояния других веществ.
Основное применение тротила:
- военное дело;
- промышленность;
- медицина.
Тротиловый эквивалент
Рассматриваемая взрывчатка приобрела такую надежную репутацию, была так распространена в мире, что с ее помощью стали оценивать силы взрывов остальных ВВ. Даже в эпоху ядерного оружия именно в тротиловом эквиваленте продолжают оценивать любой разрыв.
Даже ядерное оружие оценивают по этому признаку. Конечно, в этом случае расчет идет на сотни тонн тротила. Так, взорвавшийся в небе над Хиросимой «Малыш» соответствовал 18 тыс. тонн тола. В сравнении тротил берут за единицу, остальные же ВВ используют в соответствии с их силой. Так, гексоген будет иметь значение от 1,3 до 1,6, а порох 0,55…0,66.
Как взрывается тротил?
Громко взрывается… . Однако, ознакомьтесь. прежде чем применять!!! ! Название — -Тринитротолуол. -Тол. -Тринит. -Нитротол. -Тротил. Аббревиатуры: -ТНТ. -TNT. -Т.
Основные характеристики:
1.Чувствительность: Не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Прессованный и порошкообразный тротил хорошо чувствителен к детонации и надежно взрывается от стандартных капсюлей-детонаторов, запалов. Плавленый и чешуированный тротил имеет пониженную чувствительность к детонации и требует промежуточного детонатора в виде некоторого количества прессованного тротила.
2.Энергия взрывчатого превращения — 1010 ккал/кг.
3.Скорость детонации: 6900 м/сек.
4.Бризантность: 19мм.
5.Фугасность: 285 куб. см. .
6.Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т. п.) , не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой, и изменении агрегатного состояния (в расплавленном виде) . Под длительном воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность (теоретически) . При воздействии открытого пламени загорается и горит желтым, сильно коптящим пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию (теоретически, на практике это не встречается) .
7.Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность не ограничивается (надежно срабатывает тротил, изготовленный в начале тридцатых годов) . Длительное (60-70 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.
8.Нормальное агрегатное состояние: Твердое вещество. Применяется в порошкообразном, чешуированом и твердом виде
9.Плотность : 1.66 г. /куб см.
В обычных условиях тротил представляет собой твердое вещество. Плавится при температуре +81 градус, при температуре +310 градусов загорается.
Тротил является продуктом воздействия смеси азотной и серной кислот на толуол. На выходе получается чешуированный тротил (отдельные мелкие чешуйки) . Из чешуированного тротила механической обработкой можно получить порошкобразный, прессованный тротил, нагреванием плавленный тротил.
Тротил нашел самое широкое применение из-за простоты и удобства его механической обработки (очень легко изготавливать заряды любого веса, заполнять любые полости, резать, сверлить и т. п.) , высокой химической стойкости и инертности, невосприимчивости к внешним воздействиям. А значит он очень надежен и безопасен в применении. В то же время он обладает высокими взрывными характеристиками.
Тротил применяется как в чистом виде, так и в смесях с другими ВВ (гексогеном, тетрилом, тэном, амиачно-селитренными ВВ и др.) , причем в химические реакции тротил с ними не вступает. В смеси с гексогеном, тетрилом, тэном тротил понижает чувствительность последних, а в смеси с амиачно-селитренными ВВ тротил повышает их взрывчатые свойства, повышает химическую стойкость и снижает гигроскопичность.
Тротиловый эквивалент
С тринитротолуолом связан термин, чрезвычайно важный для взрывного дела, – это так называемый тротиловый эквивалент. С его помощью вычисляется мощность взрывчатых веществ и непосредственно самих взрывов. Тротиловый эквивалент выражается в количестве тротила, который необходим для взрыва равной мощности. В новостях можно часто услышать сообщения, что взрыв какого-нибудь боеприпаса равнялся по мощности детонации 300 кг тротила.
С помощью этой меры мощности оцениваются не только взрывы обычных видов ВВ, но и ядерных боеприпасов. Правда, для оценки мощности подобных устройств нужна уже не тонна тротила, а десятки и сотни тысяч тонн этого взрывчатого вещества. Так, например, на японский город Хиросима была сброшена ядерная бомба с мощностью 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Это означает, что взрыв авиабомбы «Малыш» соответствовал по своей энергии взрыву 18 тыс. тонн тринитротолуола.
Кроме того, мощность тротила используют в качестве эквивалента для определения силы или слабости других видов ВВ. Если принять ее за единицу, то мощность гексогена, например, будет от 1,3 до 1,6. То есть, он практически в полтора раза сильнее тротила. У пороха этот коэффициент равен 0,55-0,66, а у оксигена – 1,7.
Использование в армии и мощность ВВ
На сегодняшний день тринитротолуол не используется в чистом виде как начинка боеприпасов. Его качества дополняют иные ВВ, для взаимного улучшения бризантных и других характеристик взрывчатки.
Так, гексоген и тротил увеличивают общую мощность, при этом тол повышает ее безопасность.
Приведем небольшую сравнительную таблицу тола и других ВВ
ВВ | Плотность | Скорость взрыва | Теплота, выделяемая при взрыве |
Тол литой | 1,45г/см3 | 6500 м/с | 4,24МДж/кг |
Гексоген | 1,62г/см3 | 8100 м/с | 5,54МДж/кг |
Пикрин | 1,76 г/см³ | 7350 м/с | 7350 м/с 6,36 МДж/кг |
Порох дымный | 1,6—1,93 г/см³ | около 3000 м/с | 2,79МДж/кг |
Ведутся поиски и новых видов ВВ, взамен устаревшего тринитротолуола. Так, армия США несколько лет использует состав IMX-101, более стабильный и безопасный.
Неожиданное применение нашли в армии для взрывчатки солдаты. Дело в том, что в небольших порциях тол прекрасно помогает от грибковых заболеваний.
Эту особенность использовали медики в более раннее время, но быстро выяснилось, что тол токсичен и его постоянное использование может принести больше вреда, чем пользы.
Историческое происхождение стоимости [ править ]
Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж что составляет ровно одну килокалорию .
Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы тротила | Символ | Тонны тротила | Символ | Энергия | Энергия | Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте | мг | нанотонна тротила | нт | 4,184 Дж или 4,184 джоулей | 1,162 мВтч | 46,55 фг |
грамм тротила | грамм | микротонна тротила | μt | 4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей | 1,162 Вт · ч | 46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте | кг | миллилитон тротила | мт | 4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей | 1,162 кВтч | 46,55 нг |
мегаграмма тротила | Mg | тонна тротила | т | 4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей | 1,162 МВтч | 46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ | Gg | килотонна тротила | kt | 4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля | 1,162 ГВтч | 46,55 мг |
тераграмма TNT | Tg | мегатонна тротила | Mt | 4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля | 1,162 ТВтч | 46,55 г |
петаграмма тротила | Стр. | гигатонна тротила | Gt | 4,184 × 10 18 Дж или 4,184 эксаджоулей | 1,162 ПВтч | 46,55 кг |
Физико-химические свойства
Тротил-У
взрывоопасен, пожароопасен и токсичен, в процессе манипуляций с ним выделяет вредную для здоровья пыль.
Характеристики | Значения |
Температура плавления, °C | 80 |
Температура вспышки, °C | 295-305 |
Фугасность, см3 | 285-295 |
Бризантность (по ГОСТ 5984 не менее), мм | 15 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом•м | 107−1010 |
Насыпная плотность марки УД, г/см3 | 0,75-0,80 |
Насыпная плотность марки УГ, г/см3 | 0,9-1,00 |
Плотность кусков и гранул (не менее), г/см3 | 1,45 |
Массовая доля влаги и летучих веществ (не более), % | 2,0 |
Кислотность в пересчете на серную кислоту, % | 0,01 |
Теплота взрывчатого превращения, ккал/кг | 870-970 |
Газовая вредность в пересчете на окись углерода, л/кг | 345 |
Кислородный баланс, % | -74 |
Скорость детонации сухого, км/с | 4,0-4,6 |
Скорость детонации водонаполненного, км/с | 5,0-5,5 |
Критический диаметр в стальной оболочке, мм | 10-15 |
Критический диаметр в бумажной оболочке, мм | 60-80 |
Подготовка
В промышленности тротил производится в трехступенчатом процессе. Во- первых, толуол является нитрованные со смесью серной и азотной кислоты для получения мононитротолуол (MNT). МНТ отделяется, а затем ренитрируется в динитротолуол (ДНТ). На заключительном этапе DNT нитрируется до тринитротолуола (TNT) с использованием безводной смеси азотной кислоты и олеума . Азотная кислота расходуется в производственном процессе, но разбавленную серную кислоту можно повторно сконцентрировать и использовать повторно. После нитрования TNT стабилизируется с помощью процесса, называемого сульфитацией, где неочищенный TNT обрабатывают водным раствором сульфита натрия для удаления менее стабильных изомеров TNT и других нежелательных продуктов реакции. Промывочная вода от сульфитации известна как красная вода и является значительным загрязнителем и отходом производства тротила.
Контроль оксидов азота в исходной азотной кислоте очень важен, потому что свободный диоксид азота может привести к окислению метильной группы толуола. Эта реакция очень экзотермична и несет в себе риск неуправляемой реакции, ведущей к взрыву.
В лаборатории 2,4,6-тринитротолуол получают в двухступенчатом процессе
Нитрующая смесь концентрированных азотной и серной кислот используется для нитрования толуола до смеси изомеров моно- и динитротолуола при осторожном охлаждении для поддержания температуры. Затем нитрованные толуолы отделяют, промывают разбавленным бикарбонатом натрия для удаления оксидов азота, а затем осторожно нитруют смесью дымящей азотной кислоты и серной кислоты.
История
ТНТ был впервые получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом и первоначально использовался как желтый краситель. Его потенциал как взрывчатого вещества не был признан в течение трех десятилетий, главным образом потому, что его было слишком трудно взорвать, потому что оно было менее чувствительным, чем альтернативы. Его взрывчатые свойства были впервые обнаружены другим немецким химиком Карлом Хойссерманом в 1891 году. Тротил можно безопасно заливать жидкостью в гильзы для гильз, и он настолько нечувствителен, что был исключен из Закона Великобритании о взрывчатых веществах 1875 года и не считался взрывчатым веществом для взрывчатых веществ. цели изготовления и хранения.
Немецкие вооруженные силы приняли его в качестве наполнителя для артиллерийских снарядов в 1902 году. Бронебойные снаряды с тротиловым наполнителем взрывались после того , как пробили броню британских крупных кораблей , в то время как снаряды, снаряженные британским лиддитом, взрывались при поражении брони, таким образом расходуя большую часть своей энергии за пределами корабля. Британцы начали заменять лиддит на тротил в 1907 году.
ВМС США продолжали наполняя бронебойные снаряды с взрывными D после того, как некоторые другие страны перешли на ТНТ, но начал заполнять морские мины , бомбы , глубинные бомбы и торпеду боеголовку с разрывными зарядами сырой маркой B тротила с цветом коричневого сахара и требует наличия взрывного ускорительного заряда из гранулированного кристаллизованного тротила марки А для детонации. Фугасные снаряды были заполнены тротилом марки А , который стал предпочтительным для других применений, поскольку появилась промышленная химическая способность для удаления ксилола и подобных углеводородов из толуольного сырья и других побочных продуктов нитротолуольных изомеров в результате реакций нитрования.
Астролит
В начале 60-х прошлого века американская компания EXCOA презентовала новое взрывчатое вещество на основе гидразина, заявив, что оно в 20 раз мощнее тротила. Прибывших на испытания генералов Пентагона сбил с ног жуткий запах заброшенного общественного туалета. Впрочем, они были готовы его потерпеть. Однако ряд тестов с авиабомбами, заправленными астролитом А 1-5 показал, что взрывчатка оказалось лишь в два раза мощнее тротила.
После того, как чиновники Пентагона забраковали эту бомбу, инженеры из EXCOA предложили новую версию этого взрывчатого вещества уже под маркой «АСТРА-ПАК», причем для рытья окопов методом направленного взрыва. На рекламном ролике солдат тонкой струйкой поливал землю, а затем из укрытия детонировал жидкость. И окоп в человеческий рост – был готов. По своей инициативе компания EXCOA выпустила 1000 комплектов такой взрывчатки и отправила на вьетнамский фронт.
В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.
Боевое применение
Попытка заложить динамит в пушечный снаряд провалилась — слишком часто снаряды взрывались при выстреле. Зато для производства мин, для начала — морских, а также для подрыва крепостных стен, мостов, тоннелей — динамит отлично подходил.
Во франко-прусской войне 1870−1871 годов динамит уже использовался в больших масштабах.
Взрывные работы с помощью динамита, рисунок из французского журнала La Nature, 1873 г. Фото: ru.wikipedia.org
Расширение производства динамита сопровождалось взрывами на производстве. Взрывались заводы, гибли люди, нитроглицерин — все же очень взрывоопасное вещество. А динамит при ненадлежащем хранении или долгом хранении «отпотевает», на его поверхности выступают капельки нитроглицерина — и тут до взрыва всего склада взрывчатки остается совсем чуть-чуть.
Пытаясь уменьшить взрывоопасность динамита, исследователи создали желатин-динамит — при взаимодействии нитроглицерина и желеобразной массы, получаемой при разведении коллодия различными органическими растворителями. Желатин-динамиты, или «гремучие студни», широко использовались при строительстве тоннелей в Альпах. И туннель под перевалом Сен-Готард, и все остальные туннели, пробитые людьми в то время, своей прокладкой во многом обязаны «гремучим студням».
Гремучие студни в отражённом свете (сверху) и на просвет (снизу) Фото: ru.wikipedia.org
CL-20
Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20кг тротила.
Интересно, что деньги на разработку СL-20 Пентагон выделил лишь после того, как в американской прессе появилось сообщение, что такую взрывчатку уже сделали в СССР. В частности один из докладов на эту тему назывался так: «Возможно, это вещество разработано русскими в институте Зелинского».
В реальности в качестве перспективного взрывчатого вещества американцы рассматривали другую взрывчатку, впервые полученную в СССР, а именно диаминоазоксифуразан. Наряду с высокой мощностью, значительно превосходящей октоген, оно обладает низкой чувствительностью. Единственное, что сдерживает его широкое применение – отсутствие промышленных технологий.
Историческое происхождение стоимости [ править ]
Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж что составляет ровно одну килокалорию .
Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы тротила |
Символ |
Тонны тротила |
Символ |
Энергия |
Энергия |
Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте |
мг |
нанотонна тротила |
нт |
4,184 Дж или 4,184 джоулей |
1,162 мВтч |
46,55 фг |
грамм тротила |
грамм |
микротонна тротила |
μt |
4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей |
1,162 Вт · ч |
46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте |
кг |
миллилитон тротила |
мт |
4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей |
1,162 кВтч |
46,55 нг |
мегаграмма тротила |
Mg |
тонна тротила |
т |
4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей |
1,162 МВтч |
46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ |
Gg |
килотонна тротила |
kt |
4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля |
1,162 ГВтч |
46,55 мг |
тераграмма TNT |
Tg |
мегатонна тротила |
Mt |
4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля |
1,162 ТВтч |
46,55 г |
петаграмма тротила |
Стр. |
гигатонна тротила |
Gt |
4,184 × 10 18 Дж или 4,184 эксаджоулей |
1,162 ПВтч |
46,55 кг |
История
Впервые это взрывчатое вещество было синтезировано немецким ученым Вильбрандом в 1863 году, но несколько десятилетий об этом открытии забыли. Вспомнили о нем только в конце XIX века. Работы по началу серийного производства тротила во многом связаны с именем еще одного известного немецкого химика – Каста. Этот человек был крупнейшим специалистом по взрывчатым веществам своего времени. Именно под его руководством в 1905 году в Германии были получены первые сто тонн тринитротолуола. Естественно, что все работы над новой взрывчаткой были строго засекречены, поэтому ей дали ничего не означающее название – «тротил».
История пластичных взрывчатых веществ
Девятнадцатый век стал настоящим «звездным часом» для химиков, которые занимались разработкой новых видов взрывчатых веществ. В 1867 году Альфредом Нобелем был запатентован динамит, который можно назвать первым пластичным взрывчатым веществом.
Первый вид динамита был изготовлен путем смешивания нитроглицерина с кизельгуром (кремниевая земля). Взрывчатое вещество получилось довольно мощным, имело приемлемый уровень безопасности (по сравнению с нитроглицерином) и обладало консистенцией теста.
Во время Второй мировой войны в Германии было разработано пластичное взрывчатое вещество гексопласт, которое состояло из смеси гексогена (75%), динитротолуола, тротила и нитроцеллюлозы. Позже американцы «позаимствовали» этот состав и начали его серийное производство под наименованием С-2.
В Великобритании первое пластичное взрывчатое вещество появилось еще до начала ПМВ, оно называлось PE-1 и использовалось для проведения взрывных работ. РЕ-1 состоял из 88% гексогена и 12% нефтяного масла. Позже этот состав был улучшен, в него добавили эмульгатор лецитин. Под наименованием РЕ-2 эта взрывчатка активно использовалось англичанами в период Второй мировой войны. Причем она находилась на вооружении специальных подразделений Великобритании, возможно именно поэтому пластичная взрывчатка стала в общественном сознании обязательным атрибутом диверсанта.
В 50-е годы англичане создали еще один вид ПВВ – РЕ-4. Причем эта разработка получилась настолько хорошо, что находится на вооружении английской армии и сегодня. В его состав входит: 88% гексогена, 11% специальной смазки DG-29 и эмульгатор. Данное взрывчатое вещество получилось весьма удачным – недорогим, надежным и довольно мощным. РЕ-4 используется для проведения взрывных работ, а также для снаряжения некоторых видов боеприпасов.
В США начали производить пластичную взрывчатку во время Второй мировой войны. Первым американским ПВВ стала взрывчатка С-1, аналогичная по составу английской РЕ-2. Чуть позже она была несколько модифицирована до С-2, а затем и С-3. Все эти ПВВ в качестве взрывчатого компонента использовали гексоген, отличались лишь пластификаторы.
В 1967 года была запатентована пластичная взрывчатка С-4, которая позже стала практически синонимом ПВВ. С-4 весьма успешно применялась во Вьетнаме, в настоящее время существует несколько классов этой взрывчатки, они отличаются друг от друга количеством гексогена.
С использованием С-4 во Вьетнаме связано несколько курьезных историй. Поначалу применение этого взрывчатого вещества привело к частым случаям тяжелых отравлений среди американских солдат. Дело в том, что они пытались использовать куски С-4 вместо привычной для американцев жвачки. Гексоген, входящий в состав С-4, является сильным ядом, он и вызывал отравления. После этого в инструкцию к С-4 был внесен пункт о том, что жевать пластит запрещено.
Вторая группа несчастных случаев была связана с попытками военнослужащих использовать С-4 в качестве топлива для приготовления пищи. Пластит не взрывался, но пары гексогена, попав вместе с дымом в пищу, также приводили к отравлениям. После этого в инструкциях к взрывчатке появился еще один пункт: «Запрещено использовать для приготовления пищи».
Следует отметить, что сегодня на вооружении американской армии находится большое количество разновидностей пластичной взрывчатки. Они отличаются и по взрывному компоненту, и по пластификаторам.
Первой советской пластичной взрывчаткой, которую начали выпускать массово, стала ПВВ-4. Этот пластит состоит из 80% гексогена, 15% смазочного масла и 5% стеарата кальция. Она появилась примерно в конце 40-х годов, однако в войска практически не поступала.
В 60-е годы в СССР был создан еще один вид пластичной взрывчатки – ПВВ-5А, который был полным аналогом американской С-4. Эту взрывчатку использовали для снаряжения мин МОН и динамической брони для танков.
В тот же период для систем разминирования была создана пластиковая взрывчатка ПВВ-7 с повышенным уровнем фугасности.
Долгое время пластичная взрывчатка считалась в СССР секретной, поэтому в строевые части она почти не поступала. Ситуация изменилась только с началом войны в Афганистане.
Химические и физические свойства ВВ
Тротил представляет собой кристаллы разных оттенков желтого или коричневого цветов, реже бесцветные. Плотность зависит от состояния, так:
- 1,663 г/см3,плотность кристаллов;
- 1,54-1,59 г/см3 плотность литого вещества.
Боевые качества тринитротолуола:
- от 4103 кДж/кг до 4605 кДж/кг теплота взрыва;
- 6950 м/с скорость детонации;
- 16 мм бризантность по методу Гесса;
- 3,9 мм бризантность методом Касса;
- 730 л/кг объем выделения газа при взрыве;
- 285 мл фугасность.
После 15 лет хранения состав становится более взрывоопасен при внешних воздействиях, о чем необходимо помнить в случае обнаружения целых боеприпасов времен Великой Отечественной войны.
ВВ не растворяется в воде, а так же не изменяет своих качеств после смачивания. Имеется активная реакция со спиртовыми и водяными щелочными растворами. На вкус горький.
Под воздействием Солнца тротил темнеет, до темно-коричневого цвета. Интересно, что в отличие от прочих взрывчаток, тол не реагирует на внешнее воздействие. Можно ударить по нему молотком, можно выстрелить в емкость с тринитротолуолом, его можно даже плавить. Последний пункт стал наиболее притягательным для военных и гражданских, связанных с взрывчаткой.
Поскольку горит тол при температуре выше 290 °C, его можно аккуратно довести до температуры плавления 80,35°C.
Под воздействием огня толовая масса начинает гореть, как правило, огнем желтого цвета и выделяя черный коптящий дым. Отметим, что исключение составляет порошкообразное ВВ с некоторыми примесями, делающее взрывчатку более нестабильной.
Общие «взрывные» качества
Подрыв шашки тринитротолуола может быть гарантированно произведен с помощью детонатора или запала. Как было отмечено, обладающее большим запасом стабильности вещество непросто подорвать «как в кино», выстрелом или даже поджогом.
Что же произойдёт, если подорвать, к примеру, 1 килограмм тротила. Взрыв, то есть мгновенная химико-физическая реакция, протечет за одну стотысячную долю секунды. Газ, образование и расширение которого и дает основную фугасную составляющую взрыва и взрывной волны, увеличиться до объема в 700 литров. Основным поражающим фактором будет взрывная волна и соответствующее изменение давления.
Заключение
Тринитротолуол прошел не столь длинную историю, как, к примеру, порох, однако его влияние на жизнь и деятельность человечества переоценить сложно. Ни одно столкновение ХХ века, с самыми разрушительными войнами, не обходилось без этого химического вещества. Несмотря на новые разработки взрывчатых веществ, на складах, а иногда и на полях сражений остаются тысячи тонн тротила.
Сам факт признания и увековечивания в фразе «тротиловый эквивалент» говорит о значении этого ВВ. Причем, меряют не только снаряды, но даже страстность килограммов тротила женского тела, в чем прекрасно разбирается Сергей Шнуров и говорит об этом в свой песне «Бомба».