Výbušnina

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Příprava výbušniny C-4

Výbušnina je obecné označení chemické látky nebo směsi, která je schopna mimořádně rychlé exotermické reakce spojené s vývinem plynů o velkém objemu – výbuchu. Technické pojmenování takové látky nebo směsi je výbušina (bez n); slovo výbušnina zde znamená zařízení připravené k výbuchu - bombu v kufříku, granát, patronu průmyslové trhaviny s rozbuškou a podobně.

Ke spuštění chemické reakce výbušiny vedoucí k detonaci dochází mechanickým, termickým nebo elektrickým podnětem. Součástí směsných výbušin je zpravidla oxidační činidlo, které dodá chemické reakci potřebný kyslík.

Výbušnina v legislativě[editovat | editovat zdroj]

V české legislativě je pojem výbušnina pojat široce: výbušninou jsou zde látky a předměty, které jsou uvedeny v Příloze A ADR zařazené do třídy 1 těchto látek, pokud nejde o střelivo a vojenskou munici.[1]

Typy výbušin[editovat | editovat zdroj]

Podle praktického využití dělíme výbušiny do několika typů.

  • Třaskavina je snadno vznítitelná výbušina, které obvykle slouží k iniciaci výbuchu trhavin nebo střelivin. Při praktickém použití je přítomna pouze v nepatrném množství, např. třaskavina v roznětce nábojnice, či rozbušky. Nejběžnějšími třaskavinami jsou azid olovnatý, velmi rozšířený je například fulminát rtuťnatý (třaskavá rtuť). Jiné třaskaviny se v praxi téměř nevyskytují pro malé iniciační schopnosti, extrémní citlivost, korozivní účinky či více těchto faktorů současně. Mezi silně nestabilní patří například pikrát železnatý, organické peroxidy jako HMTD, a mnoho dalších. Od trhavin se liší nízkou trhavou silou, danou velmi malým objemem plynů, vzniklých po explozi.
  • Trhavina je označení pro výbušinu, která je za normálních podmínek velmi málo citlivá k vnějším vlivům a naopak po iniciaci dokáže vyvinout detonaci o mimořádně vysoké trhavé síle. Používají se obvykle při trhacích pracích v dolech, lomech, ražbě tunelů, demolicích apod. Mezi nejznámější a nejpoužívanější trhaviny patří dynamit, pentrit, hexogen, trinitrotoluen a řada směsných průmyslových trhavin z nich složených a doplněných oxidačním činidlem a případně některými kovy v práškovém stavu.
  • Střelivina se používá jako výmetná náplň v nábojích do palných zbraní. Jejím účelem je uvolnit energie rychlým, avšak kontrolovaným vývinem velkého množství plynů a vypuzením střely z hlavně zbraně. Příkladem je černý střelný prach nebo bezdýmý střelný prach -nitrocelulóza.
  • Pyrotechnická slož je výbušina používaná zpravidla pro různé efekty – světelné, kouřové, zvukové apod. V civilním sektoru se používají v zábavné pyrotechnice, ve výstražných svítidlech, pro kouřové efekty apod. Vojenské použití je obdobné – dýmovnice, světlice, imitace výbuchů a výstřelů a v neposlední řadě jako stopovka, jež je součástí svítící střely.

Parametry pro hodnocení výbušin[editovat | editovat zdroj]

Aby bylo možno vzájemně porovnat sílu a destrukční účinek jednotlivých sloučenin a vybušných směsí, je třeba exaktně definovat fyzikálně měřitelné parametry, podle nichž se bude toto porovnání provádět. Porovnáním těchto hodnot může pyrotechnik pro určitý konkrétní úkol vybrat vhodnější z dostupných typů náloží, které má právě k dispozici.

Objem plynů po výbuchu (V) je definován jako množství plynů v litrech, které vzniknou výbuchem 1 kg látky při přepočtu na normální teplotu 20 °C. V praxi je potom objem plynů přibližně řádově vyšší vzhledem k teplotě v místě výbuchu kolem 4 000 °C. Hodnoty V pro běžně užívané trhaviny leží v rozmezí 500 – 1000 l/kg, prakticky se tedy výbuchem zvětší objem látky až 10 000 násobně.

Výbuchová teplota (t) udává nejvyšší teplotu, které dosáhnou plyny vzniklé výbuchem. Uvádí se obvykle ve °C. Tato hodnota se pohybuje v rozmezí 2 500 – 5 000 °C, průmyslové trhaviny vykazují obvykle nižší t, vojenské naopak vyšší. Prakticky je tento parametr důležitý především pro charakterizaci důlních trhavin při posuzování rizika možného následného výbuchu důlních plynů.

Výbuchová energie (E) udává, jaké množství energie se uvolní výbuchem 1 kg trhaviny. Uvádí se v kJ/kg. Běžné průmyslové trhaviny vykazují E asi 4 000 kJ/kg, vojensky využívané trhaviny dosahují hodnot kolem 6 000 kJ/kg. Uvedený parametr má význam zvláště pro porovnávání trhavin používaných v uzavřených prostorech.

Detonační rychlost (D) je rychlost šíření exploze v okamžiku výbuchu udávaná v m/s nebou v km/s. Tento parametr úzce souvisí s brizancí (tříštivostí) a má základní vliv na destrukční účinky trhaviny. Průmyslové trhaviny vykazují D v rozmezí 2 000 – 5 000 m/s, vojenské 6 000 – 8000 m/s. Speciální kumulativní nálože dosahují až 12 000 m/s. (U kumulativních náloží detonační rychlost udává rychlost paprsku, který tyto nálože vytvářejí. Samotná výbušina exploduje svou specifickou rychlostí).

Hustota výbušin (h) je totožná s klasickou fyzikální vlastností hustota udávanou v g/cm³. Její hodnota je závislá na finálním zpracování dané výbušiny a pro stejnou chemickou látku se může lišit podle toho, zda se jedná o volně sypané krystaly, litou substanci nebo lisovaný materiál. Hustota výbušniny velmi významně rozhoduje o průběhu výbuchu. Při překročení hustoty materiálu nad určitou mez dochází k poruchám detonace a výbušina exploduje pouze částečně nebo vůbec ne.

Brizance (tříštivost) (B) je definována jako součin detonační rychlosti v km/s, hustoty výbušniny v g/cm³ a energie výbuchu v kcal/kg (tedy ve starých, již nepoužívaných jednotkách energie):

B = D . h . E

Vzhledem k tomu, že určení všech uvedených veličin bývá zatíženo určitou chybou, která se finálně projeví ve značné nepřesnosti hodnoty B, používalo se v praxi pro určování brizance trhavin praktických zkoušek. Základním brizančním testem byla zkouška podle Hesse, která spočívala v měření deformace olověných válečků definované velikosti výbuchem 50 g zkoumané trhaviny v přesně určeném prostorovém uspořádání. Srovnání výsledků těchto zkoušek pro jednotlivé trhaviny poskytlo mnohem přesnější porovnání jejich brizance než výše uvedený teoretický výpočet. V současné době tato hodnota již není užívána.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Zákon č. 61/1988 Sb. ze dne 21. dubna 1988, o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě. In: Sbírka zákonů. 1988. Dostupné online. § 21, odst. 1. Ve znění pozdějších předpisů. Dostupné na Portálu veřejné správy ČR.