понятия и расчет кислородного баланса для взривчатих вешеств

Из всех возможных в этом случае направлений химической реакции наиболее вероятным являются те, при которых выделяется максимальное количество тепла. Именно поэтому углерод окисляется до двуокиси углерода (а не до окиси), водород сгорает, образуя воду; алюминий превращается в окись алюминия, а азот выделяется в элементарном виде, так как реакции окисления азота идут с поглощением тепла. Таким образом, если взрывчатое вещество имеет нулевой кислородный баланс, то в продуктах его взрыва не должно быть ни окиси углерода, ни свободного кислорода. В случае, когдавзрывчатое вещество имеет положительный кислородный баланс, продукты взрыва содержат свободный кислород. 3.2 Особенности расчета положительного кислородного баланса взрывчатых веществУравнение взрывчатого превращения для взрывчатых веществ с положительным кислородным балансом, которые полностью превращаются в газы, может быть написано следующим образом:Соотношение между количеством окиси углерода х, двуокиси углерода у, водорода z и воды и определяется равновесием реакции водяного газа:Так как данная реакция проходит без изменения объема реагирующих газов, это равновесие не зависит от давления или от плотности взрывчатого вещества. Помимо этого, вследствие малого теплового эффекта реакции константа равновесия относительно медленно растет с повышением температуры.3.3 Особенности расчета отрицательного кислородного баланса взрывчатых веществК взрывчатым веществам с отрицательным кислородным балансом, в продуктах взрыва которых находится твердый углерод.Приближенно реакцию взрывчатого превращения взрывчатых веществ этой группы можно составить при допущении, что кислород, который имеется в составе взрывчатого вещества, окисляет сначала весь водород до воды, а затем оставшаяся часть кислорода реагирует с углеродом, образуя окись углерода. Избыток углерода выделяется в элементарном виде.Для более точного составления реакции превращения взрывчатого вещества этой группы необходимо принимать во внимание равновесную реакцию, называемую реакцией доменного газа:Следовательно, в продуктах взрыва свободного углерода будет содержаться х грамм-атомов. Тогда как часть взрывчатого вещества, которая превращается в газы, можно написать в виде формулыCc-αHhOoNn.Для приведенной формулы производят расчет по равновесию реакции водяного газа (как для взрывчатых веществ с положительным кислородным балансом). По результатам расчета вычисляют процентное содержание СО и СО2 в составе продуктов взрыва. Подставляя эти величины, в выражение для константы равновесия доменного газа:где рΣ — общее давление [%СО] и [%СО2] — объемный процент газа в составе смеси.ЗаключениеРецептуры взрывчатых веществ составляются с таким расчетом, чтобы при реакции взрыва образовались в основном пары воды, азот и углекислота, т. е. газообразные продукты, наименее опасные для человеческого организма. Когда в составе взрывчатых веществ не хватает кислорода или имеется избыток его по сравнению с необходимым количеством, при взрыве образуются более ядовитые газы, в основном окись углерода и окислы азота.Для расчета состава продуктов взрыва все взрывчатые вещества делят на три группы: - взрывчатые вещества с количеством кислорода, достаточным (или избыточным) для полного окисления горючих элементов. В этом случае весь углерод превращается в углекислый газ, а водород — в воду;- взрывчатые вещества с количеством кислорода, достаточным для полного газообразования. При этом принимается, что кислород сначала окисляет весь водород в воду, углерод — в окись углерода, а затем оставшаяся часть кислорода образует с окисью углерода углекислый газ, например при реакции разложения тэна.- взрывчатые вещества с количеством кислорода, недостаточным для полного газообразования. В этом случае водород окисляется в воду, часть углерода — в окись углерода, а оставшийся углерод выделяется в свободном виде, как, например, при реакции разложения тротила.Это правило составления реакций дает ориентировочный состав газообразных продуктов взрыва и не позволяет определить вторичные продукты реакции, которые часто, особенно у ВВ с отрицательным кислородным балансом, резко меняют состав газов взрыва.Список использованных источниковАванесов, Д. С. Практикум по физико-химическим испытаниям взрывчатых веществ [Текст]: методическое пособие / Д. С. Аванесов. - М.: Оборонгиз. –2009. – 165 с.Андреев, К. К. Теория ВВ[Текст]: учебное пособие / К. К. Андреев, А. Ф. Беляев. - М.: Оборонгиз. – 2013. – 594 с.Бесчастнов, М. В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение[Текст]: учебное пособие / М. В. Бесчастнов. - М.: Химия. – 2011. – 432 с.Дубнов, Л. В. Промышленные взрывчатые вещества [Текст]: пособие / Л. В. Дубнов, Н. С. Бахаревич, А. И. Романов. - М.: Недра. – 2014. – 358 с.Соловьев, В. С. Некоторые особенности ударно-волнового инициирования взрывчатых веществ[Текст]: научное издание / В. С. Соловьев // Физика горения и взрыва. – 2012. - №6. - С. 65-69.Штетблехер, А. А. Пороха и взрывчатые вещества[Текст]: учебное пособие / А. А. Штетблехер. - М.: ОНТИ: Главная редакция химической литературы. –2015. – 610 с.