числюється за формулою
, (3.1)
де число 16 - відносна атомна маса кисню;
- молекулярна маса ВВ.
.2 Хімічна формула ВВ
Як правило, всі промислові ВР є сумішевими і містять кілька компонент. За процентним вмістом цих компонентів і їх відносній молекулярній масі визначається їх відносний вміст в даному ВВ, що і дозволяє визначити параметри d, а, b, e, з і розрахувати кисневий баланс цієї речовини. Кисневий баланс даної речовини можна визначити за процентним вмістом складових частин цього ВВ і кисневого балансу кожної частини, розрахованим за (3.1).
Нижче для розглянутого прикладу наводиться розрахунок КБ по обом способам.
· Іфзаніт Т - 80
Відносна молекулярна маса аміачної селітри
.
Відносна молекулярна маса тротилу
.
Позначимо число молей селітри буквою Х, тротилу -Y.
· Хімічна формула Іфзаніт Т - 80 записується у вигляді
, 25? NH 4 NO 3 +0,881? C 7 H 5 N 3 O 6. + 3,333 * H2O
Причому в одній молекулі цього ВВ містяться такі відносні кількості хімічних елементів:
Про ® 36.369; Н ® 48.071; З ® 3.167; N ® 21.143. (3.4)
Відповідно до (3.1) і (3.4) кисневий баланс цього ВВ дорівнює, тобто Іфзаніт Т - 80- має практично нульовий кисневий баланс.
З іншого боку, кисневий баланс, розрахований за (3.1) для аміачної селітри, дорівнює + 20%, а для ТНТ - 74%, так що розрахунок КБ для
Іфзаніт Т - 80 з урахуванням процентного вмісту компонент дає - 8 * 10 ^ - 4,
Хімічні формули деяких компонентів промислових ВР, їх відносні молекулярні маси, теплоти освіти при постійному обсязі і їх кисневий баланс представлені в табл. 3.1.
Таблиця 3.1
ВеществоХіміческая формулаОтносітельная молекулярна массатеплота освіти при постійному обсязі, кДж/мольКіслородний баланс (КБ) АлюмінійAl27- - 89Амміачная селітраNH 4 NO 3 80355 + 20Вода (газ) H 2 O182410ГексогенC 3 H 6 O 6 N 6 222-87,4-21,6Дізельное паливо (солярове масло) C 16 H 34 226- - 347Древесная мукаC 15 H 22 O 10 36219600 * - 137Каліевая селітраKNO 3 101490 + 39,6Кальціевая селітраCa (NO 3) 2 164928,2 + 48,8НітроглікольC 2 H 4 (ONO 2) 2 152233,60НітрогліцерінC 3 H 5 (ONO 2) 3 227350,7 + 3,5Окісь азотаNO30-90,5 + 52,4Окісь алюмініяAl 2 O 3 1021666,80окісь углеродаCO28113-57,2ТротілC 7 H 5 (NO 2) 3 22745,5-74Хлорістий калійKCl74,5448,3-Хлористий натрійNaCl58,5410,9-Окис углеродаCO 2 443960УгольC12-266,7 3.3 Теплота вибуху
Кількість теплової енергії, що виділяється при вибуховому розкладанні одного моля або 1 кг ВВ, розраховується відповідно до закону Гесса, згідно з яким ця кількість тепла не залежить від шляху реакцій хімічних елементів і повністю визначається початковим і кінцевим станом системи , так що теплота вибуху дорівнює алгебраїчній сумі теплоти освіти різних компонентів ВВ і теплоти продуктів вибуху відповідно до відомим трикутником Гесса.
Стану 1 відповідають вільні елементи в тій кількості, в якому вони присутні в даному багатокомпонентному ВВ. Станом 2 відповідають вже компоненти ВР і при цьому частина теплової енергії при утворенні цих компонент або виділилася, або була додана. Станом 3 - хімічні елементи відповідають продуктам детонації з повним окисленням горючих елементів і з максимально можливим виділенням теплової енергії.
Таким чином, з положення 1 в положення 3 хімічні елементи можуть перетворитися шляхом хімічних реакцій або шляхом 1-2-3, або безпосередньо по шляху 1-3. Проте другий шлях технічно виконати дуже складно, тому і були розроблені порівняно прості речовини - компоненти сумішевих ВР, які виявилися зручними в застосуванні, зберіганні, транспортуванні і т.д., відповідали положенню, станом 2 і в той же час виділяли б у разі хімічних реакцій по шляху 2-3 досить велика кількість теплової енергії.
Отже, кількість теплової енергії, що виділилася при хімічному, вибуховому перетворенні промислових ВР, може бути розраховане по співвідношенню
, (3.5)
яке можна інтерпретувати наступним чином: кількість теплоти вибуху, що виділилася при вибуховому перетворенні заряду ВР, дорівнює різниці кількості теплої енергії, яка може виділитися при повному окисленні всіх хімічних елементів в даному ВВ, і кількості теплової енергії, вже виділився при формуванні з цих елементів компонентів розглянутого ВВ.
Хімічна реакція для Іфзаніт
Т - 80 ®24,035H2O + 6,6167CO2 + 10,572N2 (3.6)
Права частина (3.6) відповідає оптимальному по виділенню енергії переходу всіх хімічних елементів зі стану 1 в стан 3, тому відповідн...
