Kemiska sprängämnets historia

En explosion kan definieras som den snabba expansionen av ett material eller en anordning som utövar ett plötsligt tryck på omgivningen. Det kan orsakas av en av tre saker: a kemisk reaktion som uppstår under omvandling av elementära föreningar, en mekanisk eller fysisk påverkan, eller kärnreaktion på atomisk / subatomär nivå.

Bensin som exploderar när den antänds är en kemisk explosion som orsakas av den plötsliga omvandlingen av ett kolväte till koldioxid och vatten. Explosionen som inträffar när meteor träffar jorden är en mekanisk explosion. Och en kärnkraftsexplosion är resultatet av kärnan i ett radioaktivt ämne, som plutonium, som plötsligt delas isär på ett okontrollerat sätt.

Men det är kemiska sprängämnen som är den vanligaste formen av sprängämnen i människans historia, som används både för kreativ / kommersiell och destruktiv effekt. Styrket hos ett givet sprängämne mäts att den expansionshastighet som den uppvisar under detonering.

Låt oss titta kort på några vanliga kemiska sprängämnen.

Det är okänt vem som uppfann det första sprängämnet svartkrut. Svart pulver, även känt som krutt, är en blandning av saltpeter (kaliumnitrat), svavel och kol (kol). Det har sitt ursprung i Kina runt under det nionde århundradet och var i vid användning i hela Asien och Europa i slutet av 1200-talet. Det användes vanligtvis i fyrverkerier och signaler, såväl som inom gruv- och byggverksamhet.

Svartpulver är den äldsta formen av ballistisk drivmedel och det användes med tidiga skjutvapen av munstycket och andra artilleriförbrukningar. 1831 uppfann William Bickford, en engelsk läderhandlare, den första säkerhetssäkring. Genom att använda en säkerhetssäkring blev svarta pulverexplosiva ämnen mer praktiska och säkrare.

Men eftersom svartpulver är rörigt explosivt, i slutet av 1700-talet ersattes det av högt sprängämnen och av renare rökfria pulversprängämnen, till exempel vad som för närvarande används i skjutvapen ammunition. Svart pulver kategoriseras som ett lågt explosivt eftersom det expanderar och subsoniska hastigheter när det detonerar. Höga sprängämnen expanderar efter kontrakt med supersoniska hastigheter och skapar därmed mycket mer kraft.

Nitroglycerin är ett kemiskt sprängämne som upptäcktes av den italienska kemisten Ascanio Sobrero 1846. Det var det första sprängämnet som var kraftfullare än svartpulver, nitroglycerin är en blandning av salpetersyra, svavelsyra och glycerol, och den är mycket flyktig. Dess uppfinnare, Sobrero, varnade för sina potentiella faror, men Alfred Nobel antog det som ett kommersiellt explosiv 1864. Flera allvarliga olyckor föranledde emellertid rent flytande nitroglycerin i stor utsträckning, vilket ledde till Nobels eventuella uppfinningen av dynamit.

1846 upptäckte kemisten Christian Schonbein nitrocellulosa, även kallad guncotton, när han av misstag spillde en blandning av potent salpetersyra på ett bomullsförkläde och förklädet exploderade när det torkade. Experiment av Schonbein och andra etablerade snabbt ett sätt att tillverka pistol på ett säkert sätt, och eftersom det hade en ren, explosiv kraft nästan sex gånger större än svartpulver, den antogs snabbt för användning som medel för att driva projektiler i vapen.

År 1863, TNT eller Trotyl uppfanns av den tyska kemisten Joseph Wilbrand. Ursprungligen formulerad som ett gult färgämne, dess explosiva egenskaper var inte omedelbart uppenbara. Dess stabilitet var sådan att det säkert kunde hällas i skalhöljen, och i början av 1900-talet kom det i standardanvändning för tyska och brittiska militära ammunition.

TNT anses vara ett högt explosivt ämne och är fortfarande i gemensamt bruk av den amerikanska militären och av byggföretag runt om i världen.

1865 uppfann Alfred Nobel sprängkapseln. Spränglocket tillhandahöll ett säkrare och pålitligt sätt att detonera nitroglycerin.

1867 patenterade Alfred Nobel dynamit, ett högt explosivt som bestod av en blandning av tre delar nitroglycerin, en del diatomaceous jord (malda kiseldioxidrock) som ett absorberande medel, och en liten mängd natriumkarbonat antacida som stabilisator. Den resulterande blandningen var betydligt säkrare än ren nitroglycerin, liksom att den var mycket kraftigare än svart pulver.

Andra material används nu som absorberande och stabiliserande medel, men dynamit är fortfarande det främsta sprängämnet för användning i kommersiell gruvdrift och byggnation.

1888 uppfann Alfred Nobel ett tätt rökfritt pulverexplosiv som kallades ballistite. 1889 uppfann Sir James Dewar och Sir Frederick Abel ett annat rökfritt krutt kallat kordit. Cordite tillverkades av nitroglycerin, pistolbotten och en petroleumsubstans gelatiniserad genom tillsats av aceton. Senare variationer av dessa rökfria pulver bildar drivmedel för de flesta moderna skjutvapen och artilleri.

Sedan 1955 har en mängd ytterligare hög explosiva ämnen utvecklats. De är skapade mest för militär användning och har också kommersiella applikationer, till exempel vid djupborrning. Sprängämnen som blandningar av nitratbränsleolja eller ANFO och ammoniumnitratbaserade vattengeler står nu för sjuttio procent av marknaden för sprängämnen. Dessa sprängämnen finns i olika typer inklusive:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC