在人們的日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)中往往會(huì)遇到爆炸現(xiàn)象。爆炸時(shí),伴隨有強(qiáng)烈的發(fā)光、聲響和破壞效應(yīng)。爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)的一種極迅速的物理或化學(xué)變化,在變化的瞬間放出其含有的能量,借助爆炸物原有的氣體或爆炸生成的氣體迅速膨脹,并對周圍介質(zhì)做功,使之發(fā)生機(jī)械破壞作用。
一、爆炸引起爆炸的原因不同,可將爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸三類。
(1)物理爆炸。是指由物理原因引起的爆炸,爆炸過程中不發(fā)生化學(xué)變化。如鍋爐爆炸、氧氣瓶爆炸等,在生產(chǎn)過程中物理爆炸的應(yīng)用很少。
(2)化學(xué)爆炸。是由爆炸物在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生化學(xué)變化而引起的爆炸。如常用炸藥的爆炸,煤礦井下瓦斯或煤塵與空氣混合物以及其他混合氣體的爆炸等到都屬于化學(xué)爆炸。
(3)核爆炸。是由核裂變或核聚變引起的爆炸,爆炸過程中放出的能量極大,爆炸中心的溫度極高,達(dá)到幾百萬至幾千萬度,壓力可達(dá)到幾十萬個(gè)MPa,并輻射出很強(qiáng)的各種射線,其破壞性也極強(qiáng)。目前,核爆炸的應(yīng)用范圍仍十分有限。
二、炸藥的化學(xué)變化形式
炸藥是在一定條件下,能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)、放出能量、生成氣體產(chǎn)物,顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。炸藥的爆炸通常是從局部分子被活化、分解開始的,其反應(yīng)應(yīng)放出的熱量又使周圍的炸藥分子活化、分解,直至全部炸藥分子反應(yīng)完畢。當(dāng)炸藥發(fā)生極速的化學(xué)變化時(shí),氣體產(chǎn)物不能得到擴(kuò)散而導(dǎo)致溫度和壓力急劇升高,其后產(chǎn)物膨脹,將能量傳遞給周圍介質(zhì)而做功,便形成爆炸。但爆炸并不是炸藥惟一的化學(xué)變化形式。由于環(huán)境和引起化學(xué)變化的條件不同,炸藥可能有四種不同形式的化學(xué)變化,即緩慢分解、燃燒、爆炸和爆轟。這四種化學(xué)變化的速度不同,生成的產(chǎn)物和熱效應(yīng)也不同。
(1)熱分解。炸藥在一定的溫度時(shí)會(huì)發(fā)生熱分解,而且溫度越高,分解越快。這種分解是在整個(gè)炸藥內(nèi)全面發(fā)生的,炸藥內(nèi)各點(diǎn)的溫度相同,分解時(shí)既右以吸收熱量,也可以放出熱量,決定于炸藥的類型和環(huán)境溫度。但是,當(dāng)溫度較高時(shí),所有炸藥的分解反應(yīng)都伴隨有熱量放出。
?。?)燃燒。有些炸藥在熱源的作用下可以被點(diǎn)燃。因溫度、壓力環(huán)境的不同可進(jìn)行緩慢的(每秒數(shù)毫米)或速燃甚至爆燃(每秒數(shù)米至數(shù)百米),炸藥在密閉空間中燃燒時(shí)可能變?yōu)楸ā8鶕?jù)炸藥的燃燒特性,可將將炸藥分為三大類:起爆藥、猛炸藥和火藥。起爆藥一旦燃燒,化學(xué)反應(yīng)極快,燃燒速度增長很快,而且燃燒不穩(wěn)定,極易轉(zhuǎn)變?yōu)楸?;猛炸藥一般能夠穩(wěn)定燃燒;燃燒穩(wěn)定性最好的是火藥,穩(wěn)定燃燒的壓力可從1000個(gè)大氣壓到10000個(gè)大氣壓,壓車增高時(shí)也可轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?/p>