Объемы газов, образуемые при взрыве ВВ , их состав. Условия образования ядовитых газов

Элементарный состав ВВ представлен, как правило, углеродом, водородом, кислородом и азотом. Соответственно, продукты взрыва могут состоять из следующих газов: СО₂, СО; Н₂О; Н₂; О₂; СН₄; NH₃; NO; NO₂. Кроме того, в продуктах взрыва могут находиться и твердые вещества, углерод, окислы металлов, их соли и т. п.

В процессе взрывчатого превращения компонентов ВВ, и особенно аммиачной селитры, из окислов азота образуется одна лишь окись азота:

2NH₄ NO₃ →2NO +N₂ +H₂O + 9.2 ккал/моль

Количество окиси азота в продуктах взрыва зависит в основном от кислородного баланса и детонационной способности ВВ.

При положительном Кб избыточный кислород в составе ВВ вступает во взаимодействие с соединениями азота и увеличивает выход окиси азота; а для минимального образования окислов азота, наиболее выгодным является нулевой Кб, или близкий к нулевому Кб.

От детонационной способности ВВ зависит количество непрореагировавших частиц ВВ, химическое превращение которых завершается при более низкой температуре и давлении, что способствует повышению образования окислов азота.

При вторичных реакциях, идущих в атмосфере горных выработок, окись азота окисляется кислородом воздуха и переходит в двуокись

2NO + O₂ = 2NO₂

Время перехода NO в NO₂ в зависимости от концентрации реагирующих веществ может длиться от нескольких секунд до нескольких суток. Чем выше концентрация NO в продуктах детонации, тем быстрее происходит ее переход в NO_2.

При взрыве ВВ могут протекать различные химические реакции с образованием окиси углерода:

2С + О₂ ↔2СО;

2СО+ O₂ ↔ 2С O₂

Эти реакции характеризуют образование в диссоциации углекислого газа и являются основными при взрывчатом превращении ВВ с достаточным содержанием кислорода.

Реакция 2СО+ O₂ ↔ 2С O₂ обратима:

повышение температуры вызывает смещение реакции влево, т.е. связано с увеличением количества окиси углерода;

повышение давления смещает реакцию вправо с образованием углекислого газа.

Образование ядовитых газов зависит как от энергетических, так и от физико-химических свойств ВВ и происходит при детонации зарядов, а также при вторичных химических реакциях, связанных с газификацией бумажно-парафиновой оболочкой патронов, которая является неотъемлемой частью патронированных ВВ.

Суммарный объем ядовитых газов, выраженный в условной окиси углерода, подсчитывают по формуле:

q_с = q_со + 6.5q_{NO + NO2} + 2.5q_{SO2 + H2S} , л/кг;

где: q_со – количество окиси углерода образующееся при взрыве 1 кг ВВ;

q_{NO + NO2} – количество окислов азота, л/кг;

q_{SO2 + H2S} – количество сернистых газов, л/кг;