تاريخ المتفجرات الكيميائية

يمكن تعريف الانفجار بأنه التمدد السريع للمواد أو الجهاز الذي يمارس ضغطًا مفاجئًا على المناطق المحيطة به. يمكن أن يكون سبب واحد من ثلاثة أشياء: تفاعل كيميائي الذي يحدث أثناء تحويل المركبات الأولية ، أو التأثير المادي أو المادي ، أو التفاعل النووي على المستوى الذري / دون الذري.

انفجار البنزين عند اشتعاله هو انفجار كيميائي ناتج عن التحويل المفاجئ للهيدروكربون إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. الانفجار الذي يحدث عندما يضرب النيزك الأرض هو انفجار ميكانيكي. وانفجار الرؤوس الحربية النووية هو نتيجة لنواة مادة مشعة ، مثل البلوتونيوم ، تتفكك فجأة بطريقة غير خاضعة للرقابة.

ولكن المتفجرات الكيميائية هي الشكل الأكثر شيوعًا للمتفجرات في تاريخ البشرية ، وتستخدم للتأثير الإبداعي / التجاري والمدمّر. تقاس قوة المتفجرات المعطاة بمعدل التمدد الذي تظهره أثناء التفجير.

لنلقِ نظرة مختصرة على بعض المتفجرات الكيميائية الشائعة.

من غير المعروف من ابتكر المتفجر الأول مسحوق أسود. المسحوق الأسود ، المعروف أيضًا باسم البارود ، عبارة عن خليط من الملح (نترات البوتاسيوم) والكبريت والفحم (الكربون). نشأت في الصين في حوالي القرن التاسع وكانت تستخدم على نطاق واسع في جميع أنحاء آسيا وأوروبا بحلول نهاية القرن 13th. كان يستخدم عادة في الألعاب النارية والإشارات ، وكذلك في عمليات التعدين والبناء.

المسحوق الأسود هو أقدم أشكال الوقود الدفعي ، وقد استخدم مع الأسلحة النارية من نوع الكمامة المبكرة واستخدامات المدفعية الأخرى. في عام 1831 ، ابتكر وليام بيكفورد ، تاجر جلد إنجليزي ، أول صمام أمان. باستخدام فتيل الأمان جعل متفجرات مسحوق أسود أكثر عملية وأكثر أمانا.

ولكن لأن المسحوق الأسود فوضوي ، فقد تم استبداله بنهاية القرن الثامن عشر متفجرات وبواسطة متفجرات مسحوق الذي لا يدخن ، مثل ما يستخدم حاليا في الأسلحة النارية ذخيرة. يصنف المسحوق الأسود على أنه مادة متفجرة منخفضة لأنه يتوسع ويسرع بسرعة دون سرعة الصوت عندما ينفجر. تتوسع المتفجرات العالية ، بموجب العقد ، بسرعات تفوق سرعة الصوت ، مما يخلق قوة أكثر بكثير.

النتروجليسرين مادة متفجرة كيميائية اكتشفها الكيميائي الإيطالي أسكانيو سوبريرو في عام 1846. كان أول انفجار تم تطويره وكان أكثر قوة من المسحوق الأسود ، وهو عبارة عن مزيج من حمض النتريك وحمض الكبريتيك والجلسرين ، وهو شديد التقلب. لقد حذر مخترعها ، سوبريرو ، من أخطارها المحتملة ، لكن ألفريد نوبل اعتمدها كمفجر تجاري عام 1864. ومع ذلك ، تسبب العديد من الحوادث الخطيرة في حظر النتروجليسرين السائل النقي على نطاق واسع ، مما أدى إلى اختراع نوبل للديناميت في نهاية المطاف.

في عام 1846 ، اكتشف الكيميائي كريستيان شونباين نيتروسليلوز، يطلق عليه أيضًا قطن القطن ، عندما انسكب بطريق الخطأ خليط من حمض النتريك القوي على ساحة القطن وانفجر المريلة أثناء تجفيفها. إن التجارب التي أجراها شونباين وآخرين قد سرعان ما أنشأت وسيلة لتصنيع القطن الصناعي بأمان ، ولأنه كان نظيفاً ، القدرة المتفجرة ست مرات أكبر من المسحوق الأسود ، تم اعتماده سريعًا للاستخدام كوسيلة لدفع المقذوفات أسلحة.

في عام 1863 ، تي ان تي أو ترينيتروتولوين اخترعها الكيميائي الألماني جوزيف ويلبراند. وضعت أصلا كما صبغة صفراء ، خصائصه المتفجرة لم تكن واضحة على الفور. كانت ثباتها لدرجة أنه يمكن سكبها بأمان في أغلفة قذائف ، وفي أوائل القرن العشرين دخلت حيز الاستخدام القياسي للذخائر العسكرية الألمانية والبريطانية.

تعتبر مادة تي ان تي شائعة الاستخدام من قبل الجيش الأمريكي وشركات المقاولات في جميع أنحاء العالم.

في عام 1865 ، اخترع ألفريد نوبل غطاء التفجير. وفر غطاء التفجير وسيلة أكثر أمانًا ويمكن الاعتماد عليها لتفجير النتروجليسرين.

في عام 1867 ، براءة اختراع ألفريد نوبل ديناميتوهي مادة شديدة الانفجار تتكون من مزيج من ثلاثة أجزاء النتروجليسرين ، جزء واحد دياتومي الأرض (صخور السيليكا الأرض) باعتبارها ماصة ، وكمية صغيرة من كربونات الصوديوم مضادات الحموضة كما استقرار. كان الخليط الناتج أكثر أمانًا من النيتروجلسرين النقي ، بالإضافة إلى كونه أقوى بكثير من المسحوق الأسود.

تُستخدم المواد الأخرى الآن كعوامل ماصة ومثبتة ، لكن يبقى الديناميت هو المتفجر الأول الذي يتم استخدامه في أعمال التعدين وهدم المباني التجارية.

في عام 1888 ، اخترع ألفريد نوبل مسحوق متفجر دخاني كثيف يسمى باليستيت. في عام 1889 ، اخترع السير جيمس ديوار والسيد فريدريك أبيل آخر البارود الذي لا يدخن ودعا كورديت. تم تصنيع الكورديت من النتروجليسرين والقطن الحجري والمواد البترولية جيلاتينية بإضافة الأسيتون. تشكل الاختلافات اللاحقة لهذه المساحيق التي لا تدخن المادة الدافعة لمعظم الأسلحة النارية والمدفعية الحديثة.

منذ عام 1955 ، تم تطوير مجموعة متنوعة من المتفجرات الإضافية العالية. تم إنشاؤها في الغالب للاستخدام العسكري ، كما أن لديها تطبيقات تجارية ، كما هو الحال في عمليات الحفر العميق. تشكل المتفجرات مثل مخاليط زيت وقود النترات أو المواد الهلامية التي تحتوي على زيت نترات الأمونيوم وسبعين في المائة من سوق المتفجرات. هذه المتفجرات تأتي في أنواع مختلفة بما في ذلك:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC