Wie funktionieren Sprengstoffe?

Es gibt zwei Arten von Sprengstoff: niedrige Sprengstoffe wie Schießpulver und Hochsprengstoffe wie TNT.Niedrige Sprengstoffe sind im Allgemeinen eine Mischung aus einer brennbaren Substanz und einem Oxidationsmittel, das mit Geschwindigkeiten zwischen einigen cm/s bis 400 m/s, aber normalerweise am unteren Ende dieser Skala brennt (Deflagrate).Hochexplosive sind eher chemische Verbindungen (eine Art von Molekül) als ein Duo - diese detonat und entlarvten eine Deflagrate, was eine Überschallschockwelle von 1.000 bis 9.000 m/Sekunden erzeugt.Durch Kombinieren einer brennbaren Substanz mit einem Oxidationsmittel bei ausreichender Temperatur werden Wärme und schnell expandierende Gase erzeugt.Abhängig vom Sauerstoffniveau im umgebenden Medium tritt die Deflagation mit mehr oder weniger Geschwindigkeit und Gewalt auf.Auf den höheren Ebenen ähneln Deflagrationen Detonationen.

hohe Explosivstoffe sind chemisch instabile Verbindungen, häufig einschließlich mehrerer Nitratgruppen.Bei ausreichender Wärme oder mechanischer Schock werden hohe Sprengstoff ihre molekulare Struktur abrupt neu ordnen, sich in Reaktionsprodukte verschlechtern und dabei viel Energie freisetzen.

Es gibt neun primäre Reaktionssequenzen, die Teile des Detonationsprozesses mit hohem Sprengstoff ausmachen, die als Prioritäten bezeichnet werden.Zum Beispiel beinhaltet Priority 1 die Kombination eines Metalls mit Chlor, wodurch überschüssige Energie freigesetzt wird.Andere Prioritäten sind die Kombination von Wasserstoff mit Chlor, ein Metall mit Sauerstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff, Stickstoff mit sich selbst, Sauerstoff mit sich selbst und Wasserstoff mit sich.In jedem explosiven Sprengstoff können einige dieser Reaktionen auftreten, wobei jeder große Mengen an Energie freigesetzt wird.

Da einige Sprengstoffe extreme Wärme benötigen, um explosive Ketten zu detonieren, müssen eine Explosive mit niedriger Energie von einer Blaster Cap detoniert wird.Dies bildet dann die Grundlage für die Explosion einer zusätzlichen Substanz.

Vier Standardqualitäten, die eine Verbindung oder ein Gemisch besitzen müssen, um als Sprengstoff qualifiziert zu seinund die Initiierung der Reaktion, was bedeutet, dass der Sprengstoff kontrolliert entzündet werden kann.Eine weitere wünschenswerte Qualität für Sprengstoff für praktische Anwendungen ist eine begrenzte Menge an Toxizität.