علم المتفجرات

[المهند]

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/2005/12/1.png


الدورة المتقدمة لإعداد الفنيين

***
الباب الأول

علم المتفجرات


.


تعريف المتفجرات
هي عبارة عن مركبات أو خلائط كيميائية قادرة على التحول إلى كميه كبيرة من الغازات ذات حرارة عالية خلال فترة زمنية قصيرة جدا وبتأثيرعامل خارجي محدثة ضغطا متزايدا ينتج عاملا ميكانيكا يسبب التدمير.
التفاعلات الانفجارية
الشرط المهم لحدوث التفاعل الانفجاري هو السرعة الكبيرة للتحول من الحالة الصلبة للمواد المتفاعلة إلى الحالة الغازية وانتشارها مع
وجود الحرارة المصاحبة لها في زمن قصير وشرط أساسي آخر هو خروج الغازات الكثيرة فالبرغم من أن تفاعل الحديد مع الكبريت سريع وكذلك احتراق الألمنيوم إلا أن هذه التفاعلات ليس انفجارية لعدم خروج غازات من هذين التفاعلين وتعتبر تفاعلات عادية.
Fe+S ѕ® FeS
4 Al+3 O2 ѕ® 2 Al2O3
الاشتعال الوميضي والاشتعال المدوي:
عند تغيير الظروف التي يتم فيها التفاعل وخاصة درجة الحرارة والتركيز أو الضغط أو أي شرط آخر عند ذلك يمكن لأي تفاعل أن يكون متفجرا أو غير متفجر وذلك عن طريق التحكم في السرعة الانفجارية التي يكون فيها الزمن قصيرا جدا
بحيث أن حرارة التفاعل لا تستطيع أن تتنقل إلى الوسط الخارجي بالتناقلية والإشعاع مما يجعلها تتجمع في الغازات الناتجة على شكل طاقه حركية.
تعريفات:
الاشتعال الوميضي: الانفجار يتم فيه بسرعة صغيرة وهو ليس بعملية بطيئة نسبيا فحسب بل هي كذلك سطحية وكيميائية بشكل واضح.
الاشتعال المدوي: الانفجار فيه يتم بسرعة كبيرة وسرعة الجزيئات الأولى المتحولة إلى غاز تكون كبيرة جدا إلى درجة تحمل معها حرارتها إلى باقي المتفجر الذي لم يصبح غازيا بعد، ونتيجة لذلك يتفكك المتفجر وتعود نتائج التفكك لتصدمه من جديد وهكذا تأخذ العملية مجراها بحركة موجية أطلق عليها اسم الموجة الانفجارية. وهكذا إذا أردنا الحصول على تأثير دفع باستخدام متفجر علينا أن نجعله يشتعل وميضاً .
أما عندما نريد الحصول على التخريب والتدمير فمن الضروري تفكيكه على شكل اشتعال مدو وهكذا فيمكن للمتفجر نفسه أو الخليط أن يشتعل اشتعالا وميضاً أو مدويا بمجرد تغيير شروط الاشتعال. وهناك مركبات (أو خلائط) محضرة بشكل خاص من اجل الاشتعال الوميضي وهذه أطلق عليها اسم بارود. بينما المواد التي تشتعل مدوية أطلق عليها اسم متفجرات.
فالمتفجر: هو كل مادة أو خليط قادر على التفاعل في زمن قصير جدا بشكل ناشر للحرارة منتجا كمية كبيرة منها بحيث تكون المواد النهائية للتفاعل في مجملها أو على الأقل جزء كبير منها مواد غازية وبحيث تجتمع هذه الحرارة مع الغاز لتكوين طاقه حركيه تتحول إلى عمل ميكانيكي.
ونفهم من هذا أن الظروف التي يتم فيها التفاعل (الزمن، الحرارة، الصعق، الضغط وغيرها ..) لها أهميته كبيرة في التأثير على نتيجة التفاعل.
تصنيف المتفجرات
تصنف المتفجرات حسب ما يلي:
حسب طبيعة نواتج الاحتراق:
1- متفجرات ذات تحول غازي تام حيث لا تترك نواتج احتراق صلبه.
2 - متفجرات ذات احتراق تام حيث تتحول العناصر المكونة لها إلى أعلى حالة أكسدة.
3 - متفجرات بادئة (محرضة) وتستعمل لتفجير غيرها.
4- متفجرات أمان حيث إن نواتج الانفجار منخفضة الحرارة.
حسب طبيعتها:
1- متفجرات صلبة : مثل TNT، RDX ، حامض البكريك.
2-متفجرات عجينية : مثل الجلجنيت ، C3، C4 .
3- متفجرات سائلة : مثل نيتروبنزين ، نيتروجلسرين ، نيتروميثان.
4- متفجرات غازية : مثل غاز الميثان (غاز الطبخ ) (CH4) ، غاز الهكسوجين.
حسب استخدامها:
أولا : متفجرات محرضة:
وظيفتها تحريض غيرها من المتفجرات وهـي اكثر المواد حساسية وهي حساسة للصدم والاحتكاك والحرارة ومفعولها التخريبي ضعيف . وتستخدم في صناعة الصواعق كبادئ للعملية الانفجارية ومن أهمها فلمنات الزئبق ، أزيد الرصاص ، أزيد الفضة ، بروكسيد الهكسامين ، بروكسيد الأسيتون.
ثانيا : متفجرات قاصمة :
تتميز بقدرتها على التدمير و تستخدم في أعمال التخريب المباشر وهي اقل حساسية من المواد المحرضة وتنقسم بدورها إلى ثلاثة أقسام:
ا- شديدة الفاعلية :
وتسمى متفجرات منشطة حيث تقوم بتنشيط الموجة الانفجارية المتولدة من المواد المحرضة وتقويتها لكي تكون قادرة على تفجير الشحنة الأساسية مثل : RDX ، تترايل ، حامض البكريك ، C3، C4 وتستخدم في الصواعق(منشطات) كذلك تستخدم في صناعة الفتائل الصاعقة واحيانا تكون حشوة رئيسية في بعض الألغام والقنابل ، كذلك تخلط مع المتفجرات المتوسطة الفاعلية، واحيانا تستخدم كحشوة رئيسية.
ب- متوسطة الفاعلية :
وهذا النوع هو الأكثر شيوعا واستخداما وهو المعتمد عليه في معظم التفجيرات مثل الديناميت بأنواعه والبلاستيك المتفجر ، TNT .
ج- منخفضة الفاعلية :
وهي عبارة عن أملاح ومن أهمها خليط أنفو ANFO . وبصفة عامة تحتاج هذه المتفجرات إلى شحنة متوسطة الفاعلية .
ثالثا : متفجرات للحرارة والإضاءة :
مثل مسحوق المغنسيوم مسحوق الألمنيوم ومسحوق النحاس وجميعها تستعمل لرفع الحساسية للخليط المتفجر أثناء الانفجار وإنتاج حرارة وإضاءة بعد الانفجار غير أن المغنيسيوم يعطي إضاءة اكثر من الحرارة ولذا يستخدم في صناعة القنابل المضـيئة أما الألمنيوم فعلا العكس فهو يعطي حرارة اكثر من الإضاءة .
أما الألمنيوم فعلا العكس فهو يعطي حرارة اكثر من الإضاءة .
رابعا : متفجرات دافعة :
مثل وقود الصواريخ السائل ، البارود ، النيتروسليولوز وتستعمل لدفع الصواريخ والقذائف والطلقات كذلك يمكن أن تستخدم كمادة قاصمة .
حسب تركيبها:
1- مركبات كيماوية :
هي عبارة عن مواد كيماوية تتحد مع بعضها البعض وتتفاعل لينتج عنها مركبات كيماوية جديدة لها خصائصها الخاصة بها حيث تفقد كل من المركبات الداخلة في التفاعل خصائصها الأولية . مثلTNT .
2- مركبات فيزيائية :
وهي عبارة عن مواد يمتزج مع بعضها البعض ليكون خليطا حيث تحتفظ كل مادة بخصائصها الأولية، مثل الديناميت الذي يتكون من نيتروجلسيرين ونشارة الخشب ورمل وفحم ، ومثل البارود الأسود ويتركب من نترات البوتاسيوم وفحم نباتي وزهر الكبريت.
حسب سرعتها:
1- المتفجرات البطيئة :
وسرعة انفجار هذه المواد اقل من 1.000م/ث مثل البارود الأسود وسرعته التقريبية 400م/ث وتستعمل المتفجرات البطيئة كحشوة دافعة .
2- المتفجرات السريعة :
وسرعة انفجارها اكثر من 1.000م/ث ويستخدم هذا النوع للتدمير والتحطيم مثل الديناميت وسرعته (7240م/ث) .
أنواع الإنفجارات:
1- الإنفجارات الكيماوية :
وهي تحول المادة المتفجرة بشكل سريع ومفاجىء الى غازات قد يصل حجمها من (10.000 الى 15.000 )مرة من حجم المادة المتفجرة الاصلية وقد سبق الحديث عنها.
2- الانفجارات الميكانيكية :
هي انفجارات ناتجة عن ارتفاع الضغط في حيز مغلق مثل غاز او بخارمضغوط
في طنجرة (اوعية الضغط للطبخ) ، أو كما إذا وضعت مادة وأشعلت في وعاء محكم الإغلاق فان إشتعالها يعطي غازاً مما يؤدي الى انفجار الوعاء ، ومثال ذلك ايضاً إنفجار انبوبة الغاز المستعملة في البيوت فان هذه الانبوبة إذا ثقبت فانها تنفجر بسبب إختلاف الضغط الخارجي عن الضغط الداخلي للانبوب .
3- الإنفجارات الذرية :
وهي عملية انشطار او اندماج الذرة في المادة المتفجرة يصاحبه انتشار طاقة حرارية كبيرة وغازات بكميات هائلة وهي التي تحدث في القنابل النووية والهيدروجينية .
الآثار الناتجة عن الإنفجار
1- الآثار الرئيسية :
ا- الضغط .
عند انفجار شحنة متفجرة ينشأ عنها كتلة غازية كبيرة جدا ، فمثلا (1م3) من المتفجرات تتحول إلىما بين (10.000 - 15.000م3) من الغازات في فترة قياسية مقدارها (1/10.000 ) من الثانية وبسرعة قدرها (100.000) كلم/ثانية ويتولد ضغطا مقداره (108.5) طن/سم3 . وهذا الضغط يحطم أي جسم يقع ضمن هذا المجال بإذن ربه . ويكون لهذا الضغط طورين :
المجال بإذن ربه . ويكون لهذا الضغط طورين :
(ا) الطور الإيجابي :
عند انفجار حشوة متفجرة فان موجة الضغط الناتجة تضغط الهواء المحيط وتكون موجة الضغط على شكل كرة سريعة الانتشار تصعق وتدمر بشكل مفاجىء الاجسام التي تقع في مجالها . وهذا ما يحدث معظم التدمير .
(ب) الطور السلبي :
ويحدث فور انتهاء الطور الايجابي كنتيجة لرد الفعل حيث يعود الهواء ليملاء الفراغ الذي خلفه الطورالايجابي ويكون التاثير ضعيفاً مقارنةً بالطور الايجابي .
ب- التدمير :
إذا فجرت شحنة مدفونة تحت سطح الأرض أو تحت سطح الماء فإنها تنتج تمددا عنيفا للغازات والحرارة والصدمة والصوت الشديد وما يشبه الهزة الأرضية الخفيفة لكن ليس لها نفس القدرة التدميرية في المجال المفتوح وبما انهما ( الماء والرض )غير قابلان للإنضغاط فان التدمير ينحصر في المحيط المجاور . أما إذا وضعنا الشحنة فوق السطح فسيكون تأثير الموجة لمكان ابعد وبتأثير اقل .
ج- الحرارة :
يتفاوت هذا التأثير باختلاف نوع المادة المتفجرة حيث أن المادة البطيئة الإنفجار تأخذ وقتا اكبر للاحتراق. لكن المادة السريعة تسبب حرارة أعلى وهذا التأثير لكلا النوعين تستغرق أجزاء من الثانية ويبدو بشكل كرة نارية ووميض في لحظة الإنفجار . لذا فان الإنفجار البطيء يحرق جميع العشب في منطقة التأثيربعكس الشحنة السريعة فقد تحرق ولكنها لا تحرقه كاملا. والتأثير الحراري للمتفجرات هو اضعف التأثيرات الثلاثة.
الآثار الثانوية:
1- الانعكاس :
تنعكس الموجات الانفجارية كما تنعكس الموجات الصوتية والاشعة الضوئية اذا ما واجهت حاجز ، وهذا الانعكاس يؤدي الى فقدان الموجة الانفجارية جزءاً من قوتها وسرعتها ومع استمرار الانعكاس تفقد الموجة قوتها وتتلاشى .
2- الاحتراق :
ان الاحتراق والنيران المتكونة بعد الانفجار سببها الرئيسي هو الحرارة المتولدة من انفجار المادة المتفجرة ، وحتى يبدأ الحريق لا بد من مواد قابلة للاشتعال ، وهكذا يمكن تفجير خزانات الوقود واسطوانات الغاز واثات البيوت ، وايضاً قد يؤدي الانفجار الى التماسات كهربائية تؤدي الى حرائق .

***~~~* يتبع *~~~***

[المهند]

.

3- التشظي :
وهو من التاثيرات الثانوية ، فالقنبلة المتشظية البسيطة تتألف من مادة متفجرة في قطعة من انبوب مياه(ماسورة) مغلق من الطرفين ولها صاعق . فعندما تنفجر القنبلة تنطلق القطع المتشظية باتجاه مستقيم وبسرعة عالية . وذلك اضافة الى ضغط الانفجار، ويكون متوسط سرعة الشظايا (8.387 كم/ساعة) ، ونتيجة للانفجار وتمدد الغازات السريع يتمدد الانبوب من (1-1.5 ) مرة قبل أن يتشظى .
ويستهلك التشطي نصف القدرة الناتجة عن الانفجار والجزء الباقي يستهلك في دفع الشظايا بسرعة ، وإذا كانت المادة المتفجرة من النوع السريع فان الشظايا تكون حادة ورقيقة بسبب الضغط والحرارة الناشئة عن الانفجار أما إذا كانت المادة المتفجرة بطيئة فان الشظايا تكون اكبر حجماً واقل تمدداً ، وفي كلا الحالتين فان تحزيز الوعاء المتفجر باخاديد متقاطعة يؤدي الى تكون شظايا متماثلة شكلا وحجما ومن الافضل ان يكون التحزيز من الداخل .
يمكن إضافة بعض الاجسام الصغيرة مثل المسامير والكرات الحديدية (الصدئة ) أو بعض اشواك السياج الحديدي سواء ضمن القنبلة أو بلصقها على الجدار من الخارج ويمكن وضع بعض السموم على اشظايا وهذه الشظايا الحمراء المتوقدة يمكن ان تسبب حرائق
.
تأثير الأكسجين في المتفجرات
لكي تحدث الأكسدة في المتفجر لابد من وجود الأكسجين بحيث يؤكسد الأكسجين الكربون والهيدروجين إذا توافرت بنسب معينة ولنسبة الأكسجين هذه أهمية لكن ليست كبيرة حيث أنه من المعلوم انه ليس من المحتم في كل تفاعل أكسدة واختزال وجود ذرة أكسجين ومثال على ذلك وجود جزيئات متفجرة لا يوجد الأكسجين في تركيبها مثل الازيدات والاستليدات والنيتريدات فهي تتفاعل وتنفجر عن طريق الأكسدة والاختزال الإلكتروني وهذا الكلام عام حيث أنه لابد في كل انفجار من وجود ذرة على الأقل تتأكسد (أي تتخلى عن بعض الإلكترونات)وأخرى تختزل (أي تستولي على هذه الإلكترونات).
السبب المهم في قوة المتفجر هو سرعة الانفجار وهذا السبب مستقل عن وجود الأكسجين والدليل على ذلك وجود مواد غنية بالأكسجين لكنها بطيئة الانفجار مثل الأملاح (النترات ) وكذلك وجود مواد فقيرة بالأكسجين مثل جميع مركبات النيترو العطرية (RDX , TNT التترايل ...) لكنها سريعة الانفجار.
وهكذا فان المطلوب الحقيقي من المتفجر هو سرعة التفاعل وليس الكمون (وفرة الأكسجين).
ويجب أن نعرف أيضا أن النسبة المئوية للأكسجين التي تحدثنا عنها من قبل ليست وحدها التي تؤثر لكن الموضع الذي يشغله الأكسجين يؤثر أيضا وهناك مثال على ذلك:
أن ايزوسيانات الزئبق
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
و فلمناك الزئبق
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
مركبان متماثلات في التركيب وعدد ذرات العناصر، فالأول يستخدم في التعقيم وقتل الجراثيم والثاني متفجر بادئ شديد الحساسية وفي الحقيقة أن موضع الأكسجين له تأثير كبير في هذا الاختلاف فان ارتباط الأكسجين بالنتروجين (في فلمنات الزئبق ) اكثر استعداد للتفلت أو الانزلاق منه في الايزوسيانات، من اجل ذلك تعتبر الايزوسيانات اكثر استقرار.
معادلات التفجير
1 - معادلة الاحتراق التام:
عندما تكون نسبه الأكسجين الموجودة في الجزيء المتفجر كافية لتحوي كل الكربون ألي ثاني أكسيد الكربون CO2)) وكل الهيدروجين إلى ماء(H2O) عند ذلك يوصف المتفجر انه ذو احتراق تام وسوف تتحرر طاقته العظمى الكلية المتناسبة مع كمية الكربون والهيدروجين الموجودة ولما كان النتروجين حامل للأكسجين من حامض النيتريك فان الصيغة العامة لأي مادة متفجرة تكون:
Ca Hb Oc Nd
حيث: d, c, b, a عدد ذرات كل عنصر على الترتيب حيث تكون علاقة عدد ذرات الكربون( ) وعدد ذرات الهيدروجين (b) مرتبطة بعدد ذرات الأكسجين (c) بالعلاقة الآتية:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وهذه العلاقة تسمى ميزان الأكسجين ويمكن حسابه لأي مادة متفجرة عن طريق التعويض في العلاقة السابقة.
ملاحظة:
لاحظ من خلال العلاقة (1) أن طرفيها يمثل عدد ذرات الأكسجين وقد أوضحت ذلك بكتابتها بالخط العريض.
وخير مثال يدل على معادلة الاحتراق التام هو ثنائي نيتروالجليكول
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
والذي معادلة انفجاره هي:
C2 H4 O6 N2 ѕ® 2 CO2 + ٌ 2 H2O + N2 ٌ
حيث أن :
d=2, b=4, a=2, c=6
وبحساب ميزان الأكسجين له.
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
في هذه الحالة يكون ميزان الأكسجين لثنائي نتروالجليكول يساوي صفر.
2 - معادلة احتراق المواد التي عندها وفرة في الأكسيجين:
في هذه الحالة تكون:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وتكون معادلة انفجاره هي:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
فمثلا معادلة انفجار النيتروجلسرين هي:
4 C3 H5 N3 O9 ѕ® 12 CO2 +10 H2O + 6N2 + O2
وميزان الأكسجين له:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وفي هذه الحالة يقال أن النيتروجلسرين يتمتع بوفرة في الأكسجين قدرها (0.5) ولكي نحصل على O2 وهو الأمر الطبيعي لتواجد الأكسجين نضرب في 4 ولهذا فان المعادلة السابق مضروبة كلها في4
4 X 0.5 = O2
وهذا الصنف ذو فائدة عظمة لأنه يسمح بتحضير خلائط ذات احتراق كلي وذلك بإضافة مواده بنسب ملائمة إلى مواد أخرى فقيرة بالأكسجين وسوف يوضح الخليط القادم إن شاء الله تعالى هذا المثال أبلغ توضيح
معادلة احتراق المواد التي عندها نقص في الأكسجين وكيف يمكننا معالجة ذلك.
ينتج في التفاعل الرئيسي للانفجار ذي الاحتراق الناقص ثاني أكسيد الكربون(CO2) وأكسيد الكربون (CO) والميثان (CH4) والهيدروجين (H2)والازوت (N2) وآثار من أكسيد الازوت (NO) ولكن التحليل الكيميائي لا يدل على وجود الميثان بل على وجود الماء (H2O)
هذا ويمكن تمثيل الأجراء الكلي لانفجار خليط ذي احتراق جزئي بالمعادلة التالية:
Ca Hb Oc Nd + M Ca` Hb` Oc` Nd` ѕ®
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
حيث a + ma` = µ + b
b + mb = 2( µ + d )
c + mc` = 2a + b + d
ولا يمكن حل هذه المعادلات الثلاثة التي بها مجاهيل أربعة إلا بوجود معادلة راوجة وهي معادلة التوازن بين تركيزي اكسيد الكربون والماء من جهة وتركيز ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين من جهة أخرى.
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
حيث K ثابت التوازن وهي تابعة لدرجة الحرارة وقد بحث عن قيمة هذا الثابت حتى درجات حرارة متزايدة حتى T=1600 فكانتK =4.24 وهذه الدرجة منخفضة جدا عن جميع درجات الانفجارات (T في الديناميت الغازي 3185 T في البارود الأسود 3218) لذلك نستخدم قيم تقريبية ( K لتكوين خلائط متفجرة ذات احتراق تام حيث أحدهما عنده نقص بالأكسجين والآخر عنده وفرة في الأكسجين تسد هذا النقص. فلكي يكون احتراق الخليط للمتفجرين (غالبا ما يكونا عضويين) صيغتهما العامة هما:
Ca Hb Oc Nd
Ca` Hb` Oc` Nd`
لكي يكون احتراقا كاملا ينبغي أن ينفجر حسب المعادلة العامة التالية:
Ca Hb Oc Nd + m Ca` Hb` Oc` Nd` ѕ® N2
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
حيث m عدد جزئيات المتفجر الثاني الذي يوافق جزيئا واحدا من المتفجر الاول، وفي التفاعل السابق ينبغي ان تتحقق المعادلة الوزنية التالية
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وهي تعني تساوي ذرات الاكسجين في طرفي المعادلة وبفك الاقواس وايجاد قيم mتساوي
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
واليك مثال على ذلك خليط مركب عضوي ناقص الأكسجين مثل TNT وملح معدني مثل نيترات الامونيوم (NH4NO4) عنده وفرة في الاكسجين. ينفجر هذا الخليط حسب المعادلة التالية (عامة)
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
أما بالنسبة لـ TNT فانه يمثل مركب ناقص الأكسجين ومعادلة انفجاره هي:
2 C7H5(NO2)3 ѕ® 2 CO + 5H2 + 3N2 + 2C
(حيث يتبقى الكربون الصلب بدون أن يؤكسد أكسجين لعدم توفره وهو الذي يسبب الدخان الشديد الأسود المميز للاشتعال المدوي لجميع مركبات العطرية المنترجة).
ولهذا يمكننا خلط (TNT)بنترات الامونيوم كما ذكرنا من قبل لتعويض نقص الأكسجين وذلك بنسبه وزنية موافق للأكسدة الكلية وتحسب من العلاقة:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وبذلك تكون معادلة الانفجار بالشكل التالي:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
وبضرب طرفي المعادلة بالعدد 2
ѕ® 2C7H5 (NO2)3 + 2 NH4NO3
ѕ® 14CO2 + 47H2O + 24 N2
وهي معادلة المتفجر المسمى تجاريا النيتراميتا والذي يوافق النسبة 20% )TNT إلى 80 % نترات أمونيوم ).
وبتطبيق العلاقة لنترات الامونيوم
21عدد الجزيئات في المعادلة X 80 الوزن الجزيئي = 1680
وبتطبيق العلاقة لل(TNT) = 2 X215 = 430 = 1ْ(72 + 5 + 42 +96 )x2
\ تكون العلاقة بين نترات الامونيوم الى الTNT
1680 430
4 : 1
وهذا يعني نفس النسبة .
.
تعريف ميزان الأكسجين:
تطلق عبارة ميزان الأكسجين على الزيادة أو النقص في الأكسجين التي يحويها متفجر كيميائي معبرا عنه بالنسبة المئوية من وزنه الجزئي.
ولذلك فان ميزان الأكسجين في متفجرات الاحتراق الكلي (مثال ثنائي نيتروجليكول) تساوي صفرا.
ويكون موجبا في المتفجرات التي فيها وفرة في الأكسجين (مثال النيتروجلسرين).
ويكون سالبا في المتفجرات التي فيها نقص في الأكسجين مثل TNT))
مثال لحساب ميزان الأكسجين للنيتروجلسرين المعادلة العامة هي:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
\ معادلة النيتروجلسرين هي:
4 C3H5N3O9 ѕ® 12 (CO2) + 10(H2O) + 6 N2 + 2O2
4 جزيئلت من نيتروجلسرين تنتج جزيئين من الاكسجين (O2 )
4\ جريئات من نيتروجلسرين
= 2 * 16 (الوزن الجزئي للاكسجين)
= 32
\ كم تعادل الوفرة بالأكسجين في جزيء NG الواحد ؟
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
في ميزان الأكسجين للنيتروجلسرين حسب التعريف يكون:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
.
قائمة باسماء مواد غنية بالاكسجين:
كلورات البوتاسيوم - برمنجنات البوتاسيوم - نترات اليوريا - نترات الرصاص - نترات الامونيوم(33% نيتروجين او اكثر) وجميع هذه المواد متفجرة لوحدها .
كلورات الصوديوم - نترات البوتاسيوم - نترات الصوديوم - نتريت البوتاسيوم - نتريت الصوديوم - نترات الباريوم - نترات الكروم - نترات الكوبلت. اما هذه المواد فتحتاج الى خلطها باحد المساحيق او مع مادة متفجرة بنسب معينة .
.
المساحيق المتطايرة:
مسحوق الالمنيوم - مسحوق الماغنسيوم - مسحوق النحاس
هذه المساحيق تعتبر مواد مساعدة على الانفجار غير ان لها دورا تتميز به عن غيرها وهو انها ترفع حساسية المواد الغنية بالاوكسجين الغير متفجرة لوحدها فترفع من حساسيتها لتصبح متفجرة . ويكون هذا التأثير أثناء الإنفجار ، أما بعد الإنفجار فإنها تعطي حرارة وإضاءة ، فمسحوق الألمونيوم يعطي حرارة عالية جداً ولهذا يستخدم في الخلطات التي يراد منها الصهر ،أما مسحوق الماغنيسيوم فإنه يعطي اضاءة أكثر من الحرارة فلذا يستخدم في القنابل المضيئة .
.
مواد مؤكسدة:
وهي مواد تساعد على الإنفجار وتزيد من فاعليته وخصوصاً إذا كانت المواد المتفجرة هي مواد غنية بالأكسجين ومن أمثلة هذه المواد :
الكربون- الكبريت- السكر- شحم السيارات - نشارة الخشب - الفازلين - البن - زيت موتور- ملح الطعام .
.
العوامل الأخرى المؤثرة في الانفجار:
لان الانفجار إجراء كيميائي فهو يخضع لقوانين الكيمياء العامة ولكي يحدث احتراق لابد من اجتماع الوقود والحارق والتسخين إلى درجة حرارة الالتهاب ويتوقف كذلك على الضغط والتركيز وهكذا كلما أثرنا على الشروط البدائية يمكننا توجيه الانفجار حسب رغبتنا من حيث جعله احتراق بطيء أو عادي أو اشتعال وميضي أو مدو.
.
1- النسبة المئوية لمكونات الخليط:
إن هذه النسبة بين الوقود والحارق هي عامل يؤثر على سرعة التفاعل ونأخذ على ذلك مثال: انفجار غاز الميثان مع الهواء ولكي يتم هذا الانفجار لابد أن تكون عدد جزيئات الوقود (الميثان) والحارق الأكسجين كافيا وبحيث انهما يكونان متقاربان حتى يتم الالتهاب بغير تأخير أما في حالة ما إذا كانت جزيئات الميثان منتشرة في الهواء ومتباعدة عن بعضها ومفصولة بجزيئات الازوت والأكسجين فان عملية الاحتراق لا يمكن أن تنتشر إلا بصعوبة كبيرة وببطء يستحيل معه تشكل الموجة الانفجارية المطلوبة.
وهكذا حتى يتمكن الاحتراق من الانتشار لابد أن يكون تركيب الخليط موجود بنسب معينه ومحصور بين هذه النسب التي تسمى حدي الالتهاب وهما يتوقفان على عدد من العوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة الابتدائية لمكونات الخليط وحجم الحيز وسطحه وشروط التبريد واتجاه انتشار الأجزاء على طول الخليط.
.
2 - درجة الحرارة والضغط:

تزداد سرعة الاحتراق بازدياد الضغط ودرجة الحرارة فان هذه السرعة تتضاعف تقريبا كلما ازدادت درجة الحرارة 10 ْم درجات وتؤثر درجة حرارة جدران الوعاء الحاوي للانفجار تأثيرا كبيرا على سرعة الاحتراق فهي التي تسمح للاحتراق بالانتشار من طبقه إلى أخرى إلى أن يصبح الالتهاب في حالة اتزان.
وكذلك الضغط فكلما زاد الضغط كلما ازدادت سرعة الاحتراق وتؤثر قيمة في مجرى التفاعل بشكل مماثل بحيث يمكن بواسطة زيادة الضغط تحويل الاشتعال الوميضي إلى اشتعال مدو (نظرية الكبح).
.
3 - كثافة المتفجر d:
كلما ازدادت كثافة المادة المتفجرة كلما ازدادت سرعة التفاعل وهناك فرق بين الكثافة المطلقة (أو الحقيقية) والكثافة الوزنية أما الأولى فهي كتلة وحدة الحجم من المادة المتفجرة التي لا يفصل الهواء بين دقائقها وتمثل بالرمز d (دلتا).
أما الكثافة الوزنية فهي وزن لتر من المادة المتفجرة في الشروط العادية وتمثل بالحرف (density) d.
أما الأولى فهي تؤثر في سرعة الاحتراق وانتشاره داخليا والثانية تؤثر في الالتهاب (الانتشار خارجيا).
.
4- كثافة الشحنة المتفجرة:
هي العلاقة الكائنة بين وزن المتفجر وحجم الحيز الذي يتم فيه الانفجار وتمثل D
Dوتزداد سرعة وضغط الانفجار بازدياد كثافة الشحن وإذا كانت هذه الكثافة كبيرة (يعني عملية ضغط وكبس المتفجر داخل الحاوية شديدا) أمكن تحويل الاشتعال الوميضي إلى اشتعال مدو.
.
5- الكابح :
ويطلق على العائق أو الصعوبة التي يجابه بها الحيز الذي تتم فيه العملية الانفجارية والغازات الناتجة عن الانفجار مانعاً إنتشارها فالكابح تابع لطبيعة الوعاء وإحكام إغلاقه. ففي حيز جيد الاحكام وذي خواص مميزة ملائمة تحول دون تحطمه قبل التحول الكلي للمتفجر الى غاز يزداد الضغط بتقدم العملية الانفجارية ، ولما كانت السرعة تابعة للضغط فان ما يبدأ كاحتراق بسيط يمكن أن ينتهي الى إنفجار مدو .
ومثال على ذلك عملية كبح البارود الأسود أو الرمادي أو الفضي أو غيره. ولا تستلزم جميع المتفجرات الكابح نفسه فمثلا فلمنات الزئبق تكتفي بالهواء الذي يحيط بها لتشتعل مدوية نجد البعض الآخر يتطلب عوائق معينه مثال ذلك النيتروجلسرين إذا طرقنا جزء منه على سندان بمطرقة لا ينفجر منه شيء سوى القسم المطروق أما إذا غطينا النيتروجلسرين بصفيحة من الورق قبل صدمه فان كل كتلته تنفجر عند ما يتلقى ذلك القسم أو غيره الطرقة نفسها علما بان البارود الأسود وخليط الامونال يتطلبان كوابح عظيمه
.
6- الوساطة:
هي مواد تؤثر في سرعة التفاعل أما بالزيادة أو بالنقصان وهي بهذه الحالة تعادل رفع الحرارة أو خفضها أمثلة على ذلك :
1. وجود وسيط كالحامض داخل النيتروسليلوز يسرع من اشتعاله أثناء التخزين لذلك لابد أن يخضع لمعالجات قبل حفظه.
2. لابد أن تكون الكلورات خالية من اليودات لأنها تمثل وسط إيجابي بإمكانه التسبب في انفجار خليط الكلورات المسمى شديتا في درجة الحرارة العادية.
3. ويلعب نفس اليود وسيط سلبي في الخلائط الغازية المتفجرة (خليط الميثان مع الهواء) لذلك ينشر على هيئة رذاذ في أجواء المناجم للفحم لإبعاد خطر الانفجارات المدوية.
***~~~* يتبع *~~~***

[المهند]

المميزات الكيميائية للمتفجرات المدمرة
.
.


كما عرفنا من قبل أن الانفجار ظاهرة احتراق سريعة جدا تحتوي دائما على وقود وواقد (مؤكسد) قد يكونان معا في الجزيء نفسه (المواد المتفجرة مثل TNT, RDX, تترايل ... الخ) أو في جزيئات مختلفة (خلائط) ففي الخلائط تستعمل النيترات والكلورات وفوق الكفورات وغيرهما كمواد مؤكسدة حيث أن المواد الانفجارية فيها ( ماعدا الازيدات والفلمنات ) تنتج من تفاعل حامض مع جزيئات عضويه(الهيدرو كربونات، الكحولات، الأمينات، غيرها...)
ويتفاعل حامض النيتريك ليعطي نوعين مختلفين من المركبات العضوية أحدهما ينتج من تثبيت الجذر الحامضي NO2 في أكسجين الكحول الهيدروكسيلي مثل تفاعل حامض النيتريك مع الحكول الايثيلي


C2H5O2 + H2O <----------> C2H5ONO2 + H2O


معطيا استرانيتريا أو نيترات
وينتج النوع الآخر من تثبيت الجذر ѕ NO2 على كربون الجزيء العضوي حسب التفاعل الآتي:

C6H6 + HNO3 <------------> C2H5NO2 + H2O


معطيا مركبات النترو.
وهناك مركبان متشابهان تماما من ناحية الصيغة الجزيئية المجملة نفسها ينتجان من كلا الفاعلين السابقين المتشابهين وهما استرالاثيل (C2H5ONO) والنترواثيل (C2H5NO2) لكن يمكن التفريق بينهما بالتفاعل مع الهيدروجين المتولد
إذن الاستيرات تعطي الكحول المتولد.

C2H5ONO + 6H ----------> C2H5OH + NH3 + H2O

بينما ترجع مركبات النترو إلى الأمينات

C2H5NO2 + 6H ------------> C2H5NH2 + 2H2O


وكذلك يمكن التمييز بينهما في التفاعل مع القلويات فان الأسيرات تتفاعل معها هكذا:

C2H5ONO + NAOH ----------> C2H5OH +NANO2

أما مشتقات النترو فلا تتفاعل مع القلويات .هذا ويمكن تحضير مركبات النترو بتفاعل مركبات يود الالكيل مع نيتريت الفضة بالترسيب والتبادل المشترك

2C2H5I + 2AGNO2 ---------> C2H5NO2 + C2H5ONO + 2AGI


قاعدة عامة:
إذا نشأت المواد المتفجرة من المعالجة الوظيفية العضوية بحامض النيتريك عن طريق سلسلة مفتوحة فهي استيرات مثل النتروجليكول، النيتروجلسرين وغيرها .
أما إذا نشأت عن طريق سلسلة عطرية حلقية فهي مشتقات نيترو مثل حامض البكريك والتنزيل و TNT وخلافه.
ويمكن أن تكون الصيغة البنائية لحامض النيتريك هكذا
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

تكون النيترات العضوية (الاستيرات) فصيغتها هكذا
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

إما الصيغة العامة لمركبات النترو فتكون هكذا
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif


حيث R تمثل هيدروكربون معين.
وهناك حالات خاصة في مركبات النترو ذلك عندما يرتبط جذر النيترو ѕNO2

بذرة نتروجين بدلا من ذرة الكربون وتسمى هذه المركبات نيترو الأمينات مثال:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif


الاستقرار الكيميائي:
تعتبر مركبات النيترو اكثر استقرارا بكثير من مركبات الاستيرات. فان مركبات النيترو لا تتفاعل مع الهيدروكسيدات القلوية أما مركبات الاستيرات الحامضية فهي تتفاعل معها وتتصبن وتتحول إلى مكونات أخرى صعبة الإرجاع.
كذلك فان درجات بدء انفجار النيترات (الاستيرات) أقل من درجة بدء انفجار مركبات النيترو وهي اشد حساسية منها لذلك فهي تمتص في مواد مسامية أو تتهلمن.
ويمكن تفجير الاستيرات بالمواد المحرضة فقط بينما مركبات النترو تتطلب مواد منشطة قوية حتى تشتعل مدوية والسبب في ذلك هو ان تفاعل الاسترة مع أنه ناشر للحرارة لكن نشره للحرارة ضعيف جدا إذ ان كل مجموعة نيترو مثبتة في الاسترات تنشر من 5 - 11 حرة بينما مجموعة النيترو المثبتة في المركبات العطرية تنشر 36 حرة.
وكذلك حرارة التشكل لمركبات النيترو اكبر من حرارة التشكل لمركبات الاسترات وعلى هذا فأحادي النيترو اكثر ثباتا من أحادي النيترات (الاسترات) وكذلك البنية الجزيئية.
كذلك فان وجود الآثار الحمضية في مركبات النيترات تعمل على تفكيكها بسهوله ويمكن بذلك ان تنفجر بينما مركبات النيترو لا تتعرض لهذا الخطر
.
درجة النترجة :
من الممكن تعدد مجموعة النيترو ѕNO2 في جزيء الاستر وهكذا يمكن الحصول على مختلف درجات النترجة مثل أحادى نتروالتولوين وثنائي وثلاثي التولوين وهم على الترتيب (C7H7NO) [C7H6 (NO2)2] ، [C7H5(NO2)3] .



وهكذا فان درجة نترجة الاستر أو أي مركب نيترو هي خاصية هامة تتوقف عليها كمية الأكسجين الفعال المتوافرة من اجل أكسدة الكربون والهيدروجين وتتوقف عليها كذلك الحرارة الناتجة من التفاعل هذا ويمكن عن طريق معرفة كميه ونسبه النتروجين الموجود في المادة مع بعض الاختبارات الفيزيائية البسيطة والسريعة مثل الكثافة ودرجة الانصهار التعرف على نوع المتفجر.

الدراسة الكيميائية للنترجة:
كما عرفنا من قبل انه يوجد تفاعلين للنترجة أتحدهما تفاعل نترجة للاسترات الحامض مع الكحول.

(1) C2H5OH + HNO3 <---------> C2H5ONO2 + H2O

وتفاعل النترجة للحصول على مركبات النترجة وذلك يتفاعل الحامض مع المركب الحلقي العضوي

(2) C6H6 + HNO3 <---------> C6H5 ѕNO2 + H2O

وهذه العملية عملية النترجة تتوقف بعد قليل من البدء بسبب تساوي سرعتي التفاعل في الاتجاهين ويحسب ثابت التوازن K من قانون فعل الكتلة من معادلة رقم (1)
(3) http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

ولكي يسير التفاعل في اتجاه واحد نزيد تركيز الاستر ليزداد التفاعل من اليسار إلى اليمين ولكي يتم ذلك لابد من زيادة كبيرة من حامض النيتريك أو الكحول (يتم هذا التفاعل مخبريا) وهذا في الحقيقة مكلف جدا أما بالنسبة للطريقة الصناعية فيتم تنشيط التفاعل كي يسير في اتجاه واحد عن طريق سحب الماء كلما تكون وذلك عن طريق استخدام حامض الكبريتيك وتكون قيم التركيز [RONO2] كبيرا عندما يكون الماء اصغر قيمة وذلك واضح من الرجوع للمعادلة رقم (3
وفي الحقيقة يوضع مع حامض الكبريتيك غاز (SO3) ويسمى هذا الخيط خليط الاوليوم لاحظ ان خليط الاوليوم يتكون من غاز (SO3) مع حامض الكبريتيك يضاف إلى حامض الكبريتيك الموجود في التجربة) وهذا من شأنه امتصاص الماء مانعا توقف التفاعل ألا إن كمية الاوليوم بلا ماء تقل حتى ينتهي التفاعل ومن المعلوم أن هذا الخليط وحامض الكبريتيك لا يشاركان في التفاعل ولا يكتبان في المعادلة الأصلية (بل يكتبان على السهم التفاعلي) فهو يعمل عمل الوسيط لتحسين الإنتاج ويتبقى الخليط الحامض بعد نهاية العملية ويستخدم في تسميد الأرض وصناعة السماد الكيميائي (سوبر فوسفات الكالسيوم).
وتجدر الإشارة إلى انه لابد من عملية تنقية دقيقة للتخلص من الأحماض بعد عملية الإنتاج وذلك لتأمين استقرار الناتج ولتثبيته و إذا لم يتم التخلص من الحامض يتعرض مستقبل المتفجر إلى الخطر
.
.
فيزياء المتفجرات (البيرو فيزياء)
.
هناك ثلاثة تأثيرات تظهر على وسط مقاوم عند ما تعمل فيه المتفجرات وهي الاجتثاث والتجزئة (التفتت) والانقذاف وهذه التأثيرات هي الغاية من حدوث الانفجار.

إما بالنسبة للمطلوب الأول وهو الاجتثاث فغالبا ما يكون هو الغرض الأساسي إما عملية التجزئة فالمراد منها يختلف حسب الحاجة مثل قطع الرخام من الجبال، أو حصى الطرقات، أو التدمير وخلافهكذلك الامر بالنسبة للانقذاف فهو يراد منه دفع القذيفة وهذا يمكن حدوثه بطرق معينة واجهزة خاصة لحذف تاثيرها . الاجتثاث والتجزئة في بارود المدافع وخلائط وقود المحركات الانفجارية.

تأثير دفع القذف ويمكن استخدام خاصية الانقذاف في أغراض مدنية أيضا وعموما فان كل المتفجرات تتمتع تقريبا بالقدرات الثلاثة ولكن بنسب مختلفة.

والهدف الأساسي من هذا الفصل هو إخضاع هذه التأثيرات الثلاثة لوحدات قياس تجعل المقارنة التقنية بين المتفجرات سهلة جدا لكن يجب معرفة أن هذه الخواص ليست خواص داخلية فحسب في المادة بل هي أيضا خواص خارجية عنها ويمكن إدراك ذلك عند تفجير عدة شحنات متطابقة متماثلة لكنها تسبب تأثيرات مختلفة جدا في الأجسام المختلفة فمن هنا نفهم أن عمليتي الاجتثاث والتجزئة تتوقفان بالإضافة إلى خواص المتفجر ذاته إلى الخواص الميكانيكية للوسط المعتدي عليه أيضا إما خاصية القذف فهي خاصة في بارود القذف وخلائطه

وعموما يبدأ الاجتثاث ثم يليه التجزئة ولا يبقى للقذف سوى الطاقة التي لم تستهلك في الأثرين السابقين وهكذا فليس هناك وحدات لقياس هذه الآثار الثلاثة. ولتقدير القيمة العملية لها يمكننا اللجوء إلى أرقام أخرى أو ثوابت طبيعية تسمى المميزات النارية الساكنة للمتفجر ويقوم علم البيروفيزياء على حسابها نظريا وقياسها تجريبيا.

ويجب ملاحظة أن هذه المتحولات مثل حجم الغازات والضغط والحرارة ودرجة حرارة الانفجار وغيرها هي نواتج متزايدة في مدى زمني يشمل أجزاء من المليون من الثانية في حالات الاٍشتعالات الداوية.
.
أولا: قياس الحجم النوعي (الناتج من الانفجار)
سوف نتعرف بإذن الله بعد ذلك على صفة سوف نسميها القوة النوعية ومعلوم أن هذه القوة تتناسب تناسبا طرديا مع الاجتثاث ويتحكم في هذه القوة عاملان الأول درجة حرارة الانفجار والثاني الحجم النوعي للمتفجر الذي رمزه Vow)).

ويعرف على أنه الحجم الذي تشغله الغازات الناتجة من انفجار كيلو غرام واحد من المتفجر في درجة الصفر المئوي وضغط عمود من الزئبق طوله 760ملم.

لكن الحجم الجزئي الغرامي من أي غاز (في درجة الصفر وفي ضغط 760ملم يساوي 22.4 لترا ولذلك فان المعادلة العامة لمتفجر ذي تحول التام هي:
Ca Hb Oc Nd ------> mCO2 + nCO + pH2O + q H2 + rN2

حيث r, q, p, n, m أعداد حقيقية

لذلك فان الحجم الغازي الذي يعطيه المتفجر هو
Vom = (m + n + p + q + r ) X 22.4

مقدرة باللترات ويكون حجم الغازات الناتجة من واحد كجم من المتفجر على افتراض pm هو الوزن الجزيئ للمتفجر Vok حيث:

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

وإليك مثال على صمغ الديناميت ولإيجاد الحجم النوعي نكتب أولا معادلة الانفجار
C24H32 O12 (ONO2) + 56 C3 H5 (ONO2)3 ------> 192 CO2 + 156 H2O + 88 N2
\
لترا Vom = (192 + 156 + 88 )X 22.4 = 9766.4

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

.
.

الحرارة النامية في التفاعلات الانفجارية
(كمية الحرارة الناتجة من الانفجار)

يمكن حساب هذه الحرارة بضرب حرارت تشكل الأجسام النهائية بعدد الجزيئات الغرامية لكل منها ثم جمع هذه الحرارة الجزيئية وطرح حرارة تشكل المتفجر منها ويمكن معرفة حرارة التشكل من الجداول الحرارية الكيماوية الخاصة وتكون الحرارة الناتجة هي Omp تحت ضغط ثابت هي الحرارة التي تبقى بعد ان يتحول جزء من الحرارة الناشئة إلى عمل ميكانيكي تمددي للغازات وذلك يتم أيضا بانخفاض ضغط الغازات من الضغط الإبتدائي P إلى الضغط الجوي.

إذن
الحرارة الناتجة =حرارة تشكل المتفجر- جميع الحرارت الجزئية الناتجة
Omp = Q2 -Q1

وتكون الحرارة الناتجة عن 1 كيلوغرام من المتفجر هي:

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

وإليك مثالا على هذه العملية:
احسب الحرارة الناتجة في متفجر (VAVIER) وهو خليط تام الأكسدة مكون من ثنائي نتروالنفتالين مع نيترات الامونيوم أولا معادلة الانفجار هي:

C10H6 (NO2)2 + 19 NH4NO3 ------> 10 CO2 + 41 H2O + 20 N2

ويحسب الوزن الجزيئي للمواد المتفاعلة فيكون:

218 + 19 X80 = 1738

ولحساب قيمة (Q2) بمعرفة حرارة تشكل كل من (CO2) ،(H2O) ، (N2) من الجداول الحرارية



(1) حرة = 3333 (غاز خامل Q2 = (10 X 94.3) + ( 41 X 58.3 + (O)

وبحساب قيمة Q1 وهي مجموعات حرارة تشكل المواد الداخلة في الانفجار
Q1 = 5.7+ (19 X 88.6) = 1678حرة
حيث - 5.7 هي حرارة تشكل ثنائي النفتالين.
ومن (1) ، (2) يمكن حساب Omp وهي :

Omp = Q2 - Q1 = 3333 - 1678 =1655 حرة
ومنها يكون Okp لمتفجر فافير يساوي

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif


ولمعرفة كمية الحرارة التي تنشأ في لحظة الانفجار وقبل ان تبدأ الغازات بالتمدد وهي التي تشير إلي قدرة المتفجر الميكانيكية ويرمز إليها بالرمز Omv لابد من معرفة الحرارة تحت ضغط ثابت من اجل الحرارة التي تنشأ تحت حجم ثابت لجزيئي غرامي

\ Qmv = Qmp + C


حيث : Qmp: هي الحرارة التي تنشأ تحت ضغط ثابت.
C : هي الحرارة المستهلكة في التمدد وهي نفسها الحرارة المتحولة إلى عمل عند التمدد وهذا حسب علاقة التحويل الآتية

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

وحيث ان العمل يساوي حاصل ضرب الضغط × تغير الحجم
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

حيث Vo قيمة صغيرة جدا يمكن إهمالها بالنسبة لحجم الغازات الممتدة V1 وهذا صحيح لجميع المتفجرات حيث:
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

وبهذا تهمل V0) )أمام (V1)وتكون

T = PV1
وحيث ان:
V1 = 22.4n (1 + 1/273 T)

T : هي درجة الحرارة المحسوبة فيها الجداول الحرارية وهي 15ْم .
n : عدد الجزيئات الغرامية للغازات الناتجة
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

يعني كمية صغيرة جدا يمكن إهمالها وعند ذلك تكون:
T = 22.4 p.n

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

.
[حيث ان : http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gifيعبر عن الضغوط المتعلقة بالمكافئ الميكانيكي للحرارة]
ومنه يمكن حساب الحرارة النامية لجزيء من ثنائي نيتروالنفتالين.
حرة Qmv = Qmp + 0.544 n
وهي للكيلوغرام عند حجم ثابت

حرة http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif


Qmv = 1655 + 0.544 X71
= 1655 + 38.624
حرة =1693

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif

***~~~* يتبع *~~~***

[المهند]

السلام عليكم ورحمة الله
اخواني اليكم الموضوع كاملا على ملف word
يمكنكم التحميل على هذا الرابط
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/notfound.gif
الحجم 2MB بصيغه zip
http://iraq.interfree.it/m/irq1001.zip
*
http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/2006/01/15.jpg

[المهند]

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/2005/12/29.jpg

http://www.baghdadalrashid.com/vb3/images/imgcache/2006/02/28.jpg

[صدام العرب]

لك متابعون
وليكن هذا مشروع يسعى إلى التمام