Взрывчатые свойства гремучей ртути


Гремучая ртуть при взрыве разлагается по уравнению:

Hg(ONC)2 -> Hg + 2CO + N2 + 116 Кал

Не исключена также возможность разложения ее частично и по уравнению:

Hg(ONC)2 -> Hg + CO2+ С + N2

На основании же анализа продуктов взрывчатого разложения гре­мучей ртути в калориметрической бомбе можно выразить уравнение ее разложения следующим образом:

Hg(ONC)2 -> Hgnap + 0,05CO2+1,9CO + 0,05C + N2+ 105,2 Кал

 

Температура взрыва гремучей ртути, вычисленная на основании этого уравнения, равна 4450°С, объем газов V0=311 л/кг, уд. энергия f = 5350 л*ат/кг;скорость детонации гремучей ртути около 4500 м/сек.

Гремучая ртуть — соединение эндотермическое и его молярная теплота образования равна — 62,9 Кал.

 

Таблица 16

Зависимость между температурой вспышки гремучей ртути и временем нагревания

Температура Время, сек Температура Время, сек Температура Время, сек
      8,2     85,0  
  1,5     12,2     135,0  
  2.1     18,0     194,0  
  2.9     23,1     339,0  
  4,0 185   34,5     510,0  
  5.1     52,8     Отказ  

 

Импульсом для взрыва гремучей ртути обычно служит накол жа­лом, а также удар бойка или луч огня. Гремучая ртуть чрезвычайно чувствительна к пла­мени и легко воспламе­няется как от луча огня бикфордова шнура, так и от электрической иск­ры; только ацетиленид серебра обладает более легкой воспламеняемо­стью. Гремучая ртуть легко взрывает от незначительного удара (0,08 кг/см2). На копре Велера чувствительность ее к удару определяется пре­делами 55—85 мм. Температура вспышки лежит между 160—165° при обычном способе ее определения. При определении же температуры вспышки бросанием в сосуд с постоянной температурой и продолжи­тельностью действия 5 сек. Велер получил температуру вспышки 215°.

Температура вспышки серой гремучей ртути, определенная при возрастающей со скоростью 20° в минуту температуре ванны, оказывается равной 169°, а белой 172—175°. Зависимости между темпера­турой вспышки и временем нагревания навески белой гремучей ртути при постоянной тем­пературе ванны при­ведены на фиг. 47 и в табл. 16.

 

 

Чувствительность гремучей ртути к тре­нию зависит от каче­ства трущих поверхностей; так, она наи­более чувствительна при трении между железными поверхностями. При трении между свинцовой и железной поверхностями чувствительность ее значительно меньше, а при трении между дере­вянными поверхностями — совсем незначительна.

Чувствительность гремучей ртути к удару и трению изменяется с ростом ее кристаллов- На фиг. 48 приведена кривая зависимости

чувствительности гремучей ртути к удару от величины кристалла, выведенная исходя из верхних и нижних пределов чувстви­тельности на копре Велера для белой гремучей ртути, запрессованной в кол­пачки капсюля Наган под давлением 1000 и 400 кг/см2, В первом случае были взяты навески в 0,02 г, а в последнем 0,015 г. Падающий груз копра весил 465 г. По абсциссе отложена величина кристал­лов, по ординате — высота падения груза.

На температуре вспышки, а стало быть, и на способности воспламеняться от нагре­вания величина кристаллов существенно не отражается.

Несмотря на достаточно высокую чув­ствительность к удару и трению, гремучую ртуть можно безопасно спрессовать, даже под весьма большим давлением (до 7000 am), конечно, если давление прилагается не динамически, а постепенно.

Случаи взрывов гремучей ртути наблю­даются при прессовании ее в смеси с антимонием (играет роль трение).

Гремучая ртуть, свободно насыпанная в небольшом количестве (до 2 г) и воспламененная, дает вспышку, с характерным глухим звуком и не обладает инициирующими свойствами. Будучи слегка подпрессованной, она взрывает с сильным звуком и может инициировать бризантные ВВ. Будучи же спрессованной под очень большим давлением гремучая ртуть, воспламеняясь от простого начального импульса (луча огня), только выгорает, но не детонирует и не может иниции­ровать бризантные ВВ.

Предельное давление, при котором наблюдается явление «мерт­вой запрессовки», различными авторами дается разное. Велер счи­тает, что действие гремучей ртути при давлении запрессовки свыше


 


200 am ослабевает; по Форгу, гремучая ртуть достигает «мертвой за­прессовки» при давлении прессования в 700 am, а по.Штеттбахеру,— при давлении прессования около 2000 am. Однако Штеттбахер делает оговорку, что выражение «мертвая запрессовка» не следует понимать буквально, так как способность к детонации в таких случаях только затрудняется и может быть снова восстановленной полностью, если вместо луча огня от бикфордова шнура дать импульс требуемой силы (в чем он безусловно прав). Ниже мы остано­вимся на причине этого внешнего расхождения в цифрах.

Изменение плотности впрессованной в оболоч­ку капсюля-детонатора № 8 серой гремучей ртути с 2,05% примесей в зависимости от давления прессования (прессование в два слоя) приведено на фиг. 49 и в табл. 17.

 

Таблица 17

Давление Плотность
2.35 2.55 2.80 3.00 3.30 3.50 3.60 3.70 3.90 4.05

 

Впрессованием гремучей ртути в капсюльные оболочки понижается ее чувствительность к механическим импульсам (удар, трение, сотрясение и т. п.), благодаря чему в значительной степени уменьшается опасность ее воспламенения от инерционного смещения чашечки капсюля. Но так как значительных давлений применять нельзя, не рискуя получить отказ в действии капсюля-детонатора, то при­ходится на практике ограничиваться давлениями запрессовки по­рядка 250—350 am.

Возможность перепрессовки является одним из существенных не­достатков гремучей ртути. При малых давлениях прессования нет гарантии от преждевременных разрывов снарядов при ударе о броню, а в случае высоких давлений форсирования—и при выстреле в канале ствола орудия.

Велер и Маттер исследовали влияние прессования под давлением от 100 до 2000 кг/см2 в оболочке капсюля-детонатора № 8 и регистрировали взрывы этих капсюлей в свинцовом цилиндре диаметром 80 мм по методу Трауцля. При заряде капсюля в 2 г гремучей ртути они по­лучили следующие ре­зультаты (табл. 18).

Таблица 18

Давление прессования, кг/см2 Плотность, г/см3 Расширение, мл
1.923 2.564 2.984 3.211 3.228 3.358 30.6 28.6 26.1 25.6 25.4 25.6

 

 

Диаграмма расши­рения в зависимости от давления, приведенная на фиг. 50, показывает небольшое уменьшение расширения с возрастанием плотности гремучей ртути от 2,98 до 3,35, т. е. до давле­ния в 800 кг/см2. Дальнейшее увеличение давления до 2000 кг/см2 не оказывает влияния на величину расширения гне­зда свинцового цилиндра.

 

 

Изменяя заряды гремучей ртути, Велер получил следующие ве­личины расширения камеры свинцового цилиндра (табл. 19).

Таблица 19

Вес заряда, г Расширение, мл
0.5 1.5 4.95 11.15 16.25 25.60

 

Он пришел в результате этого к заключению, что расширение камеры почти пропорционально весу заряда гремучей ртути (фиг. 51).

Бертло и Вьель взрывали в стальной бомбе при разных плотностях заряжания гремучую ртуть при помощи накаленной электрическим током проволоки и опре­делили давления, разви­ваемые в моменты взры­ва. Они установили, что давление при взрыве гремучей ртути меньше, чем при взрыве пиро­ксилина (табл. 20).

Литературные данные о предельных иниции­рующих зарядах гре­мучей ртути различны: некоторые из них сведе­ны в табл. 21 (стр. 104).

Таблица 20

Плотность заряжания Давления, кг
При взрыве гремучей ртути При взрыве пироксилина
0.1 0.2 0.3 0.4

 

Наиболее достовер­ными и вполне соот­ветствующими нашим исследованиям являются данные Мартина. Разно­образие в полученных величинах предельных зарядов объясняется следующим:

1. Величина кристал­лов гремучей ртути, как показали исследования Велера и Бертмана, от­ражается на инициирую­щей способности: с уве­личением размеров кри­сталлов инициирующая способность повышает­ся. В своей работе они пользовались образцами гремучей ртути, кристаллизованными из азотной кислоты, водного аммиака, водного раствора цианистого калия и пиридина, и определяли предельный инициирующий заряд по отношению к 0,85 г кристаллизованного тротила, запрессованного в медной оболочке капсюля-детонатора №8 под давлением 250 кг/см2. Ими было установлено, что предельный заряд технической гремучей ртути равен 0,23 г и что изменение пре­дельного заряда в зависимости от величины кристаллов подчиняется закону гиперболы. Данное положение иллюстрируется на фиг. 52, где на оси абсцисс нанесены размеры кристаллов гремучей ртути, определенные по большой диагонали кристалла, а по оси ординат — предельные заряды.

 

 

Таблица 21

Предельный инициирующий заряд гремучей ртути для Автор Примечание
Тетрил, г Тринитро-фенол, г Тринитро-толуол, г Тринитро-анизол, г Тринитро-ксилол, г
0.29 0.30 0.36 0.37 0.43 Мартин и Веллер давление прессования 1100 атм
- - 0.25 - - Веллер -
0.40 - 0.35 - - Рейнско-Вестфальское акционерное общество, Тройсдорф -
0.24 0.21 0.26 - - Тейлор и Рикенбах -
0.24 - 0.26 - - Тейлор, Копе Давление прессования 200 атм
0.25 - 0.3 - - Тейлор, Копе Давление прессования 400 атм
- - 0.42 - - Тейлор, Копе Давление прессования 200 атм, с укороченной чашечкой
0.22 – 2.7 - - - - Нейгофф В различных условиях
- 0.25 - - - Брунсвиг -
- - 0.21 - - Нансен С усиленной чашечкой
0.36 0.36 0.38 - 0.62 Кестер Давление прессования 200 атм

 


Причина изложенного, видимо, кроется в незначительной плот­ности заряжания мелких кристаллов, окруженных при незначитель­ных давлениях сравнительно большими воздушными прослойками.

Поэтому, если мы увеличим давление прессования даже весьма мелкокристаллических продуктов, полученных кристаллизацией из азотной кислоты и цианистого калия, до 600 кг/см2, то предель­ный инициирующий заряд уменьшится с 1 до 0,27 г.

К аналогичным выводам пришел и Кестер. Он исследовал только три сорта более или менее крупной серой гремучей ртути (больше 0,13 мм, от 0,13 до 0,10 мм и меньше 0,10 мм) по их действию в отно­шении 1 г тротила (плотность 1,35), запрессованного в медной гильзе капсюля-детонатора № 8. Гремучая ртуть им прессовалась отдельна в медную чашечку под давлением 200 кг/см2 слоями по 0,2 г.

В результате опытов он по­лучил следующие дан­ные (см. таблицу).

Величина кристаллов, мм Предельный инициирующий заряд, г
Больше 0.13 От 0.13 до 0.1 Меньше 0.1 0.34 0.38 0.41

 

 

2. Следующий фак­тор, влияющий на ини­циирующую способность гремучей ртути, — это плотность оболочки и особенно покрытия (ча­шечки), в которые она заключена. Установлено, что гремучая ртуть хорошо и безотказно инициирует бризантные ВВ только будучи заключена в прочную металлическую гильзу под опре­деленным давлением. Если оболочка недостаточно прочна или если от­сутствует чашечка, прикрывающая гремучую ртуть в капсюле сверху, то количество гремучей ртути, необходимое для вызова детонации бризантного вещества, значительно выше. Если предельный иници­ирующий заряд гремучей ртути по тротилу равен при обычном спо­собе его определения около 0,36 г, то, находясь в капсюле без чашечки, предельный заряд возрастает до величины более 1,2 г. Из опытов же Нейгоффа вытекает еще большая разница предельных зарядов гре­мучей ртути по тетрилу, а именно:

в капсюле с чашечкой ...... 0,50 г

» » без чашечки ...... 2,7 г

Роль металла оболочки, как это видно из табл. 22, также велика. Это было установлено испытанием серой гремучей ртути с содержа­нием 2,05% примесей по тротилу (плотность 1,35), запрессованному в капсюли-детонаторы №8. Чашечка снаряжалась отдельно: грему­чая ртуть запрессовывалась слоями по 0,2 г в каждом слое под дав­лением 200 am,

То же самое следует и из данных предельных инициирующих: зарядов гремучей ртути по тетрилу, определенных Нейгоффом (табл. 23).

3. Величина предельных инициирующих зарядов серой гремучей ртути по тротилу в изложенных выше условиях показывает, что с увеличением давления прессования предельный заряд также уве­личивается. В табл. 24 и на фиг. 53 дано наглядное представление об этом.

Таблица 22

Материал Предельный инициирующий заряд Примечание
Гильзы Чашечки
Медь, заключенная в стальную трубку, толщиной 3.5 мм Медь 0.33 Стальная трубка плотно обхватывала гильзу
Медь Медь 0.38  
Медь Медь вязкая 0.27 Особого изготовления
Медь Латунь 0.43  
Медь Железо 0.24  
Медь Алюминий 0.38  
Алюминий Медь 0.40  
Алюминий Алюминий >0.75  

Таблица 23

Материал Предельный инициирующий заряд, г
Гильзы Чашечки
Железо Латунь Медь Алюминий Медь Железо Латунь Медь Алюминий Латунь 0.22 0.24 0.50 0.70 0.25

 


Таблица 24

Давление прессования, кг/см2 Плотность гремучей ртути, г/см3 Предельный инициирующий заряд, г
2.37 2.78 2.97 3.30 3.40 3.61 3.85 - 0.28 0.29 0.31 0.38 0.40 0.47 0.76 Выгорания

 

4. Способ прессования гремучей ртути в капсюль также играет немалую роль. Так, если ту же серую гремучую ртуть прессовать не слоями по 0,2 г отдельно в чашечку, а прессовать навеску вместе с чашеч­кой непосредственно в гильзу, то предельный заряд уменьшится с 0,38 до 0,29 г. Причина столь значительного повыше­ния инициирующей спо­собности кроется в том, что при прессовании в чашечку слоями по­являются плоскости раздела, неблагоприятно отражающиеся на распространении детонации.

5. Кроме того, величина предельного заряда зависит от длины чашечки, погружающейся во вторичный заряд капсюля-детонатора. Опыты Кестера с серой гремучей ртутью показали следующие изме­нения предельного заряда с увеличением длины чашечки при том же способе снаряжения (табл. 25).

Таблица 25

Погружение чашечки во вторичный заряд, мм Предельный инициирующий заряд, г
0.0 0.5 1.6 4.0 6.0 0.38 0.38 0.36 0.32 0.30

 

То же самое следует и из опытов Сухова, повторившего опыты Кестера и определившего предельные заряды белой гремучей ртути, спрессованной под давлением 400 am, по I г тетрила, спрес­сованного под давлением 500 am.

Результаты этих опытов представлены в табл. 26 и на фиг. 54.

Таблица 26

Высота чашечки, мм Предельный инициирующий заряд, г
3.5 4.5 5.0 5.5 6.0 0.80 0.85 0.70 0.65 0.65

 

Стало быть, чем длиннее чашечка (до предела в 5,5 мм), тем меньше предельный инициирующий заряд гремучей ртути.

6. Степень чистоты гремучей ртути отражается незначительно на величине предельного заряда, что видно из данных табл. 27.

Примесь воды сильно ослабляет взрывчатые свойства и умень­шает чувствительность гремучей ртути, в особенности в непрессо­ванном состоянии. Это становится заметным при 5% влаги. При со­держании 10% влаги гремучая ртуть в небольшом количестве, может сгорать на открытом воздухе без взрыва, при содержании же 30% влаги гремучая ртуть даже не загорается. Капсюлем-детонатором и такая гремучая ртуть может быть взорвана, что подтверждается данными О. Гуттмана. Чувствительность гремучей ртути также умень­шается в результате добавки жиров, глицерина или парафина, чем пользуются при снаряжении детонирующих шнуров.

Таблица 27

Цвет гр. ртути Количество примеси, % Предельный инициирующий заряд Примечание
Белый Белый Серый Серый Серый Серый Серый 0.05 0.05 0.75 1.40 2.05 3.05 3.44 0.27 0.24 0.26 0.29 0.29 0.30 0.30 - Крупнокристаллическая - - - - -


Понижение температуры гремучей ртути также отрицательно ска­зывается на взрывчатых ее свойствах. При температуре жидкого воздуха инициирующая ее способность становится не­значительной, и поэтому кап­сюли, снаряженные гремучей ртутью, непригодны для взрыва оксиликвитов.

Гремучую ртуть обычно хранят под водой. Однако следует отметить, что в воде она подвергается некоторому изменению, что видно из табл. 28, в которой собран опыт­ный материал по исследо­ванию гремучей ртути до хранения под водой, а также после двухнедельного и ме­сячного хранения под водой.

Из таблицы видно, что при хранении под водой в течение даже сравнительно небольшого промежутка вре­мени качество гремучей ртути ухудшается. С этим приходится мириться, так как хранение гремучей ртути в сухом виде, несмотря на то, что при этом не наблюдается прак­тически заметных изменений ее качества, является чрезвычайно опасным и недопустимым с точки зрения техники безопасности.

Перевозка гремучей ртути на оольшие расстояния не практикуется из-за ее значительной чувствительности, поэтому она перерабаты­вается на месте производства.

 



Дата добавления: 2021-02-19; просмотров: 313;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.018 сек.