Lepší sloučeniny jsou výbušniny ze skupiny, která má jako zásadu dusíkatou amonnou sůl. Používá se pro důlní odstřely .
Dusíkatá amonná sůl za podmínek nejrychlejšího a nejsilnějšího zahřátí je schopna se rozložit výbuchem podle rovnice:
NH4NO3 \u003d 2H2O + N2 + 0,50 2.Realizace takových podmínek však pro velké nálože není dosažitelná, alespoň pomocí pojistek nebo zapalovacích patron, které jsou nevýznamné, protože množství tepla vyvinutého při rozkladu podle výše uvedené rovnice není dostatečně velké, aby udrželo výbušný proces z vrstvy do vrstvy. Směsi dusíkaté amonné soli s různými hořlavými uhlovodíkovými látkami snadněji explodují, protože tyto hořící v důsledku přebytku kyslíku obsaženého v NH 4 NO zvyšují množství uvolněného tepla a zvyšují ohřev z vrstvy na vrstvu. Tryskání se nejsnáze dosáhne, když se přimíchané hořlavé látky nitrují, protože oddělené teplo a ohřev vrstvy po vrstvě se pak ještě zvyšuje. V závislosti na přidávaných hořlavých látkách navrhli různí autoři několik výbušných směsí lišících se názvem na uvedené bázi. Kromě toho, pokud jsou nitrované uhlovodíky nahrazeny čistými uhlovodíky, pak se pro usnadnění tryskání někdy do směsi přidávají malá množství soli ledku nebo bartholitu, například do Westfalitu, což je směs dusíkaté amonné soli s kaučukem.
Ve Favierových kompozicích uvažovaných v tomto článku se jako hořlavé látky používají nitronaftaleny různého stupně nitrace. Jejich výroba a vlastnosti byly nyní podrobně prozkoumány a vše, co je pro ně stanoveno, může víceméně platit i pro jiné výbušniny stejné skupiny. Všimněte si, že:
Výroba se skládá z následujících částí:
Chcete-li to provést, použijte jednu ze tří metod:
Posledně uvedený způsob je výhodný, když se v závodě současně provádí nějaký druh nitrace. V tomto případě se operace provádí v hliněných nádobách ponořených do tekoucí studené vody, do každé se zavede 200 litrů slabé kyseliny dusičné a pak se po troškách přidává vodný čpavek, aby se pokud možno nezvýšila teplota; Nakonec se přidá malé množství žíravého barytu, aby se vysrážela případně přítomná kyselina sírová. Pokud je nutné nakoupit výchozí materiály, pak je výhodnější výše uvedená 1. a 2. metoda. Při použití dvojitého rozkladu dusičnanu sodného sírou amonnou solí je nutné roztoky silněji chladit; při -15° se sodná sůl síry zcela vysráží a ve vodném roztoku zůstane čistá dusíkatá sůl amoniaku (Benker). Působením oxidu uhličitého na roztok dusičnanu sodného ve vodném amoniaku se výsledný hydrogenuhličitan sodný vysráží a oddělí se filtrací a z roztoku se v čistém stavu sérií krystalizací získá dusíkatá amonná sůl. K oddělení dusíkaté amonné soli od roztoků, které ji obsahují, se tyto předkondenzují odpařováním v litinových smaltovaných kotlích s dvojitým dnem ohřívaných párou, dokud neukáží 35 ° - 36 ° Baume. Poté se horké roztoky nalijí do litinových smaltovaných krystalizačních nádrží; aby se zabránilo tvorbě velkých krystalů, kapalina se čas od času promíchá; je lepší, když ke krystalizaci dochází v alkalickém prostředí, k čemuž se do krystalizující kapaliny přidává trochu amoniaku. Po scezení matečného louhu na konci krystalizace se krystaly vytlačí v odstředivce a zůstane v nich jen asi 2 % vlhkosti a v tomto stavu je lze přímo použít k přípravě výbušných směsí.
V závislosti na účelu výbušniny se používají mononitro- , dinitro- a trinitronaftaleny .
Odvážená množství nitronaftalenu a dusíkaté amonné soli se obvykle mísí pod běhouny, které jsou zcela podobné těm, které se používají při výrobě černého prachu, ale jsou lehčí; kromě toho je zde pomocí vhodně umístěného potrubí uspořádán ohřev, díky kterému se dosáhne větší suchosti S. a na druhé straně se do zrn šneku lépe zavádí mononitronaftalen, který měkne při cca 40°. dusíkatá amonná sůl. Při použití di- a trinitronaftalenů vzhledem k jejich vyšším teplotám tání toto zahřívání nevadí. Pro zpracování se odebírají záložky 35 kg směsi; tření pokračuje 1 hodinu. Výsledné koláče, sušené po dobu 24 hodin, jsou ručně drceny a následně zpracovávány v rotujících sudech s 2,5 mm oky. Při rychlosti otáčení 30 otáček v 1' jednom sudu po dobu 10 hodin. práce dává asi 1000 kg zrn. Prach se odděluje proséváním na sítech s otvory 0,55 mm. Výtěžnost zrna 40-50 %. Prach se opět promění na zrna zpracováním pod licími lištami po dobu 30 minut. Vařená zrna se pak suší na vlhkost 0,2 %. K tomu se ve speciální místnosti nasypou do dřevěných podnosů o rozměrech 0,60 × 0,50 m se skleněným dnem, každý 5-7 kg, a tyto podnosy se umístí na police čehokoli, co je zespodu ohříváno parním potrubím; teplota se drží kolem 40°; sušení trvá 7-8 hodin. Suchá zrna se sypou do zinkových krabic se čtvercovým otvorem na horní stěně o velikosti strany 0,14 m; tento otvor je po naplnění ihned hermeticky uzavřen zinkovým víčkem, utěsněným pomocí slitiny Darce. Fyzikální konstanty hotových zrn jsou následující:
Zrna se přivezou do lisu a zde se podle velikosti kartuší zavěšují po dávkách od 50 do 300 g na malé Robervalovy váhy, uzpůsobené tak, aby při nasypání potřebného množství S. kelímek pomocí speciální lžíce se tento kelímek sám nakloní a vzorek klouže do nabíjecí komory lisu, kde je stlačen tak, že podél osy válce vznikne dutina pro umístění rozbušky. To vše probíhá velmi rychle tak, že zatímco jeden pracovník naváží novou náplň, píst se spolu s hotovou vylisovanou patronou zvedne na vrchol lisu a další pracovník tuto patronu odebere do nedaleké krabice.
Lisované válce se přenášejí na stůl z vany nízké výšky naplněné parafínem, který je udržován v roztaveném stavu pomocí parovodu. Pracovník, který do této lázně namočí kus papíru vhodné velikosti, nábojnici rychle zabalí, a zatímco parafín ještě nestihl ztuhnout, uzavře jeden z konců pláště. Poté se nábojnice přemístí na další stůl, kde se jejich vnitřní prázdná část naplní práškovou kompozicí a druhý konec voskovaného pláště se uzavře. Známý počet takto zabalených kartuší se pak vloží do mřížového koše a společně s posledně jmenovaným se ponoří do roztaveného parafínu, načež zbývá jen nechat odtéct přebytečný parafín a příprava lisovaných kartuší končí. U některých speciálních odrůd, např. grizunity; lisování se vůbec nepoužívá a kartuše se plní práškovým C. V tomto případě se používají speciální plátovací stroje, jejichž popis nebudeme zadávat. Hotové voskované kartuše se vkládají do 2,5 kg obdélníkových kartonových krabic, které jsou zabalené v papíru také ponořeny do roztaveného parafínu, aby byly dále chráněny před vlhkostí. Místo kartonových krabiček se pro uložení nábojů používají i zinkové krabičky, uzavřené pomocí slitiny Darce. Tyto krabice jsou také součástí dřevěných. Následující S. Favier jsou vyrobeny ve Francii popsaným způsobem:
č. 1. A
č. 1. B
č. 2
číslo 3
Třídy č. 1 až 4 vyžadují tryskací roznětky 1 g rtuťnatého fulminátu a je nutné, aby roznětky byly v přímém kontaktu s práškovou rozbuškou (viz obr. 1). Množství fulminátu rtuťového potřebného pro správnou detonaci se obecně rychle zvyšuje se stupněm stlačení náplní, např. stupeň 1 při hustotě 1,00 snadno exploduje s 0,75 g rtuťnatého fulminátu, ale při hustotě 1,25 již vyžaduje 2 g této soli. Všechny stupně jsou necitlivé na šok; např. Č. 1, nejvýkonnější, neexploduje při pádu ocelového nákladu o hmotnosti 4 kg z výšky 4 metrů, v důsledku čehož jejich přeprava nepředstavuje žádné nebezpečí. Kromě toho jsou necitlivé na změny teploty v různých klimatických podmínkách a nepodléhají žádným změnám v důsledku mrazu. V obou těchto ohledech představují nepochybnou výhodu oproti dynamitům (viz), se kterými se dají svou silou a akcí srovnávat. Posledně jmenované jsou však horší v následujících ohledech: tvrdá konzistence patron brání správnému naplnění jamek; na druhé straně jejich hustota, která je menší než u dynamitů, vyžaduje pro dosažení stejného účinku objemnější vrty; Konečně přílišná citlivost na vlhkost je také nepohodlná, protože i 1 % absorbované vody je dostatečné k tomu, aby bylo tryskání extrémně obtížné. Výbušná síla odrůd od č. 1 po č. 4 postupně klesá: 1. se svou silou blíží dynamitu se 75% nitroglycerinem, ostatní č. odpovídají slabším dynamitům, což lze snadno ověřit jednoduchým výpočtem, zvláště když jejich rozklad při explozi se předpokládá a priori jako u výbušnin obsahujících dostatek kyslíku (viz Výbušniny); např. č. 1 A se rozloží podle rovnice:
C10N6(NO2)2 + 19NH4NO3 = 10C02 + 41H20 + 20 N2.Tím, že se C. Favier při dostatečném množství kyslíku při výbuchu rozloží na zcela zoxidované produkty (bez vzniku jedovatého oxidu uhelnatého a jiných hořlavých plynů), jsou velmi vhodné pro podzemní odstřely. V této aplikaci mají ještě další výhodu, která je velmi důležitá v případech, kdy se výbušný plyn objevuje v podzemních chodbách, totiž při jejich explozi vzniká relativně nízká teplota, díky které nedochází k vznícení okolního výbušného plynu. Podstata věci je zde následující. Ze studií Malarda a Leshateliera (viz Výbuchy plynu ) vyplývá, že směsi bažinového plynu se vzduchem podléhají rychlému spalování (s výbuchem) při teplotě vznícení 650 ° až poté, co tato teplota trvá asi 10 sekund, a to je zpomalení explozivního spalování se s rostoucí teplotou snižuje, např. při 1000° je to asi 1 sekunda. Za předpokladu, že stejný poměr je zachován i při vyšších teplotách, na druhou stranu, vezmeme-li v úvahu, že k detonaci malých výbušných náloží dochází téměř okamžitě, lze si samozřejmě představit takové podmínky, za kterých k výbuchům náloží i přes kontakt s plynem nedojde. zapálit to druhé. Ve skutečnosti si plynné produkty okamžité exploze udrží svou zvýšenou teplotu jen nepatrný zlomek sekundy, protože jsou extrémně rychle ochlazovány svou expanzí a smícháním s okolní atmosférou. Čím nižší je teplota spalování výbušné náplně, tím menší je pravděpodobnost vznícení výbušného plynu. Zvláštní francouzská komise na základě mnoha svých experimentů („Mé morial des Poudres et Salpetres“, sv. II.) v tomto ohledu dospěla k závěru, že výbušniny, které nezapalují hořlavý kyslíkovodík, by měly vyvinout spalovací teplotu ne nad 1900° nebo dokonce 1500°. Ke snížení teploty při explozích na tuto mez bylo z různých navrhovaných prostředků (vodní ucpávání vrtů, míchání solí s krystalizační vodou do náloží atd.) nejúčinnější přidávání dusíkaté amonné soli do výbušnin, protože tato sůl , rozkládající se za vzniku vody, dusíku a zároveň kyslíku, tvoří chladnější plyny (s teplotou 1130 ° vypočtenou podle vzorce) a ty, smíchané s plyny výbušniny, produkují jejich věrnější ochlazení na požadovaný limit. Tímto způsobem lze provádět více či méně bezpečné odstřely v dolech například nejrůznějšími výbušninami. s pyroxylinem, dynamity atd., ale přítomnost dusíkaté amonné soli během dlouhého skladování může vyvolat rozklad v posledně jmenovaném a obecně tak či onak znehodnocení; na druhou stranu snížení teploty dosažené těmito výbušninami je často nedostatečné, např. směs: dusík-amoniaková sůl - 80%; pyroxylin - 20%, výpočtem, dává teplotu 1930 °. Mezitím, jak S. Favier vyvíjí teploty blízké této hodnotě, již v normálním poměru; např. pro nejsilnější z nich č. 1 A se počítá 2139°. Přitom nic nebrání tomu, aby se v nich zvýšil podíl dusíkaté amonné soli, a pak bude dosaženo mnohem nižších teplot; takže pro grizunit (roche) 1875° a grizunit (couche) 1445°. Je zřejmé, že poslední dvě složení splňují právě výše uvedený požadavek francouzské komise pro výbušniny, které jsou bezpečné v přítomnosti plynného plynu.
Z ostatních složení patřících do stejné skupiny trhavin s dusíkatou amonnou solí zde mimochodem uvádíme pouze tyto: