مقدمه اي بر مواد منفجره
 

ماده ي منفجره به ماده اي گفته مي شود که به صورت ناگهاني تجزيه مي شود يا دچار احتراق مي گردد و گرماي شديد و حجم بزرگي از گاز منبسط شونده توليد مي کند. اين تغيير حالت سريع انفجار نام دارد . بسته به ماهيت ماده ي منفجره اين ماده مي تواند بوسيله ي گرما (همانند شعله يا جرقه) با تکان دادن يا بر اثر ضربه منفجر شود. صداي مهيب يک انفجار در نتيجه ي حرکت امواج هوا به علت نيروي انفجار مي باشد. در اين مقاله در مورد مواد منفجره ي شيميايي بحث مي کنيم. سوخت هايي همانند بنزين و گازوئيل به عنوان مواد منفجره محسوب نمي شوند، اگر چه مي توانند موجب انفجار بشوند.
مواد منفجره مي توانند کاربرد مفيد داشته باشند. همانند ساختن راه ها ، ساختن راه آهن و تونل ها. هم چنين مي توانند کاربرد مخرب داشته باشند. همانند استفاده در جنگ ها. مهمات و مواد منفجره ي جنگي از گازهاي منبسط شونده ي ناشي از انفجار استفاده مي کنند. در آتش بازي از نور و صداي مواد منفجره استفاده مي شود.
مواد منفجره ممکن است مواد شيميايي باشند که توسط واسطه هاي مکانيکي (همانند باروت) با يکديگر ترکيب شده اند يا مي توانند ترکيب هاي شيميايي باشند. (TNT) انفجاري که بر اثر يک واکنش شيميايي مي باشد، بوسيله ي ضربه يا گرما رخ مي دهد. در مواد منفجره اي همانند باروت (ماده ي منفجره خفيف) اين واکنش بر اثر احتراق سريع رخ مي دهد. ماده ي منفجره اي همانند TNT (ماده ي منفجره ي قوي) اين واکنش در واقع تجزيه ي سريع ترکيب شيميايي به اجزاي تشکيل دهنده ي آن مي باشد.
مواد شيميايي خفيف مي توانند در اثر ضربه ، گرما ، يک جرقه يا بار الکتريکي منفجر شوند. مواد منفجره ي قوي معمولاً نيازمند يک انفجار براي عملکردشان مي باشند. هنگامي که اشتعال صورت بگيرد يک ماده ي منفجره ي خفيف با سرعت نسبتاً کمي به گاز تبديل مي شود و يک ماده ي منفجره ي قوي با سرعت بسيار بيشتري تبديل مي شود. انفجار ناشي از ماده ي منفجره ي ضعيف با سرعتي کمتر از سرعت صوت حرکت مي کند. در يک ماده ي منفجره ي قوي انفجار با سرعتي چندين برابر سرعت صوت حرکت مي کند اين حرکت موج ضربه اي ايجاد مي کند که اثر مخربي دارد . برخي از مواد منفجره به خصوص مواد منفجره ي خفيف به طور کلي تا در يک محفظه يا گودال محدود نشوند، منفجر نخواهند شد.

خَرج (يا پيش ران ) ( Propellants)
 

خرج ماده ي منفجره اي است (عموماً يک ماده ي منفجره خفيف ) که براي شليک يک گلوله يا توپ توپ خانه استفاده مي شود. سرعتي که گلوله يا توپ با آن حرکت مي کند ، بسته به اندازه ي ذراتي دارد که تشکيل دهنده ي خرج (پيشران) هستند. هر چه قدر ذرات کوچکتر باشند، سريع تر مي سوزند و بنابراين انفجار سريع تري دارند. سوخت هاي راکت نيز ، خرج ( پيش ران) ناميده مي شوند. اولين خرج (پيشراني) که ساخته شد باروت بود، که ترکيبي از ذغال چوب پودر شده، گوگرد و نيترات پتاسيم بود. باروت با ماده ي منفجره ي قوي تري که پودر باروت بدون دود نام دارد جايگزين شده است. علي رغم نام آن اين ماده ي منفجره به شکل پودر نمي باشد (اين ماده معمولاً به شکل دانه هاي ريز يا رشته هاي کوچک مي باشد) و اين ماده به طور کلي هم بدون دود نمي باشد، اما دود آن به شدت باروت نيست و داراي رنگ روشن تري نسبت به دود باروت مي باشد. پودر باروت بدون دود شامل Ballistite و Cordite مي باشد.
پودر باروت بدون دود از نيترو سلولز يا باروت پنبه ساخته مي شود. اين ماده يعني باروت پنبه به علت اثر کردن ترکيبي از نيتريک اسيد و سولفوريک اسيد در سلولز آماده مي شود. معمولاً نيتروسلولز با استون ترکيب مي شود تا بتواند ماده اي توليد کند که قابل تبديل به شکل رشته رشته، پولک و ديگر فرم ها باشد. براي برخي از انواع پودر باروت بدون دود که خرج دو پايه (Double- Base) ناميده مي شود، نيتروگليسيرين به نيترو سلولز اضافه مي شود.

خرج هاي انفجاري و تخريبي
 

يک خرج تخريبي يک ماده ي منفجره ي قوي است که براي اهداف تخريبي در بمب ها، مين ها ، گلوله هاي توپ، موشک ها و اژدرها استفاده مي شود. يک خرج انفجاري ماده ي منفجره ي قوي است که در اهدافي همانند استخراج معدن و راه سازي استفاده مي شود. خرج هاي انفجاري و تخريبي عبارتند از :

تي اِن تي TNT
 

تيري نيترو تولوئن يا TNT مهم ترين ماده ي منفجره ي شيميايي نظامي است. TNT يک ماده ي بلورين داراي زنگ زرد کم رنگ است که مي تواند بدون هيچ گونه خطري ذوب شود و در خرج هاي گلوله هاي توپ و بمب ها ريخته شود. معمولاً TNT با ديگر مواد منفجره ترکيب مي شود. اين ماده بوسيله ي اثر دادن تولوئن (يک ماده ي شيميايي که از پالايش نفت خام يا قطران ذغال سنگ بدست مي آيد.) بر ترکيبي از نيتريک اسيد و سولفوريک اسيد بدست مي آيد.

نيتروگليسيرين (Nitroglycerin)
 

نيتروگليسيرين يک مايع چرب و زردرنگ است که بر اثر ترکيب گليسيرون با نيتريک اسيد و سولفوريک اسيد بدست مي آيد. اين ماده ، ماده منفجره ي به شدت قدرتمندي است و به ضربه به شدت حساس مي باشد و به همين دليل استفاده از آن خطرناک است. اين ماده تقريباً هميشه با مواد پايدارتري ترکيب مي شود.

ديناميت (Dynanite)
 

ديناميت ماده ي منفجره اي است که بوسيله ي ترکيب نيتروگليسرين با ماده ي جاذب ديگري (همانند خمير چوب) و ديگر ابزار سازنده ( همانند آمونيوم نيترات و سديم نيترات) ساخته مي شود. ديناميت نسبتاً براي استفاده ايمن مي باشد و مدت ها مهم ترين ماده ي منفجره براي انجام انفجار بود. هم اکنون ديناميت با مواد ارزان تر و داراي حساسيت کمتري که عمدتاً ترکيبات آمونيوم نيترات هستند، جايگزين شده است.

آمونيوم نيترات ( Annonium nitrate)
 

آمونيوم نيترات يک ماده ي بلورين بدون رنگ است که بوسيله ي عملکرد نيتريک اسيد با بخار آمونياک بدست مي آيد. اين ماده به راحتي منفجر نمي شود اما در ترکيب با سوخت ها و مواد منفجره ي داراي حساسيت بيشتر (همانند TNT) مي تواند در عمليات هاي انفجاري به شدت مؤثر عمل کند.ANFO ترکيبي که شامل 94 درصد آمونيوم نيترات و 6 درصد نفت کوره مي شود، ماده ي نسبتاً ارزاني است که به صورت گسترده براي انفجار استفاده مي شود.

شلاب (Slurry) يا آب ژله اي
 

ماده ي منفجره اي است که در اصل از محلول غليظ شده ي آمونيوم نيترات تشکيل شده است. اين ماده مقاومت بالايي نسبت به آب دارد و براي استفاده در محيط هاي مرطوب مناسب است. شلاب شامل تعدادي از ترکيبات مي شود: سديم نيترات ، کلسيم نيترات، آلومينيوم، اتيلن گليکل و تي ان تي ؛ که نسبت آن ها بستگي به خصوصيات ماده ي منفجره ي مورد نياز مي باشد. آماتول ( Amatol) که يک ماده ي منفجره است مخلوطي از مقادير تقريباً مساوي TNT و آمونيوم نيترات مي باشد.

پيکريک اسيد ( Picric acid)
 

تيري نيترو فنول يا پيکريک اسيد يک جامد بلورين زرد رنگ است که بر اثر گرما دادن فنول با سولفوريک اسيد غليظ و سپس ترکيب آن مخلوط با نيتريک اسيد بدست مي آيد. پيکريک اسيد قسمت عمده ي ماده ي منفجره ي انگليسي ليديت ( Lyddite) مي باشد. پيکريک اسيد در جنگ جهاني اول يک ماده ي منفجره ي نظامي مهم بود.

آمونيوم پيکرات يا ماده ي منفجره ي دي ( Anmonium Picrate)
 

آمونيوم پيکرات يک ماده ي منفجره ي قوي و قدرتمند مي باشد. اين ماده از طريق واکنش پيکريک اسيد بر روي آمونياک بدست مي آيد. اين ماده به شدت نسبت به ضربه و اصطکاک غيرحساس مي باشد. که اين خصوصيت آن را براي گلوله هاي ضد زره مناسب مي سازد (گلوله هاي ضد زره گلوله هايي هستند که در صفحات زره نفوذ مي کنند و درون يک کشتي جنگي يا تانک بوسيله ي فيوز تأخيري منفجر مي شوند).

مواد منفجره ي مجاز
 

مواد منفجره مجاز، مواد منفجره ي قوي خاصي هستند که در انفجار معادن ذغال سنگ زير زمين استفاده مي شوند . آن ها شامل آمونيوم نيترات و نيتري گليسيرين هستند و طوري فرمول بندي شده اند که در دماهاي نسبتاً پايين منفجر شوند، تا موجب اشتعال گازهاي معدن يا بخار ذغال سنگ نشوند.

چاشني ها ( Detonators)
 

بيشتر خرج هاي انفجاري و تخريبي آن قدر قدرتمند هستند که اگر مستقيماً بتوان آن ها را منفجر کرد، ديگر براي حمل کردن ايمن نخواهند بود. به همين دليل طوري طراحي مي شوند که فقط هنگامي که تحت ضربه يا شوک ناشي از يک انفجار قرار بگيرند، منفجر شوند، که اين انفجار بر اثر يک خرج کوچک ساخته شده از ماده ي منفجره ي نسبتاً حساس ايجاد مي شود. اين خرج، چاشني يا چاشني اوليه ناميده مي شود.
اگرچه اين مواد منفجره معمولاً براي منفجر کردن مواد منفجره ي کمتر حساس استفاده مي شوند، گاهي خود آن ها به تنهايي مورد استفاده قرار مي گيرند. مواد منفجره اي که به عنوان چاشني استفاده مي شوند عبارتند از:

ليد آزيد يا آزيد سرب ( Lead Azide)
 

آزيد سرب ترکيب بلورين بدون رنگي از نيتروژن و سرب است . اين ماده به طور گسترده در چاشني هاي مواد منفجره ي نظامي مورد استفاده قرار مي گيرند، و به طور عمده جانشين جيوه فول مينات (يک ماده ي منفجره ي داراي پايداري کمتر ) شده است.

جيوه فول مينات ( Nercury Fulminate)
 

جيوه فول مينات يک جامد بلورين خاکستري رنگ است که بر اثر عملکرد جيوه با نيتريک اسيد قوي و الکل بوجود مي آيد. اين ماده به راحتي بوسيله ي جرقه، شعله، اصطکاک يا شوک (ضربه) مشتعل مي شود.

PETN
 

pentaerythriteteranitrate يک جامد بلورين سفيد رنگ است که از مخلوط کردن بلاتين (Actaldehyde) با فورمال دئيد و سپس تشکيل پنتا اريتيري تول و پس از آن ترکيب با نيتريک اسيد بوجود مي آيد. پتن ( PETN) به ضربه به شدت حساس است. اين ماده معمولاً در فيتيله ي انفجاري و ديگر فيوزهاي انفجاري که در انفجارها استفاده مي شوند، مورد استفاده قرار مي گيرد.
پنتوليت ترکيبي از پتن و تي ان تي (TNT) است.

RDX يا Cyclonite
 

RDX يک جامد بلورين سفيد رنگ است که از ترکيب آمونياک با فرمالدئيد و اضافه کردن نيتريک اسيد بوجود مي آيد. اين ماده ، ماده ي منفجره اي حساس و شبيه به پتن مي باشد. ترکيب B نام يک ماده اي است که مخلوط RDX و TNT است

TETRYL
 

Tetryl ترکيب بلورين زرد رنگي است که از جوهر گرفته مي شود. اين ماده معمولاً به عنوان خرج تقويت کننده استفاده مي شود. خرج تقويت کننده ماده ي منفجره اي است که انفجار حاصل از چاشني را تقويت مي کند تا مواد منفجره ي غيرحساس را منفجر کند.

تاريخچه ي مواد منفجره
 

باروت در اوايل قرن دهم ميلادي در چين شناخته شده بود و احتمالاً در قرن چهاردهم براي اولين بار در اروپا در سلاح هاي گرم استفاده شد. استفاده از باروت در انفجار جهت ساختمان سازي و معدن کاري در قرن هفدهم آغاز شد. باروت تنها ماده ي منفجره ي کاربردي در دسترس بود تا اينکه در اواسط قرن نوزدهم نيترو سلولز (باروت پنبه) و ديگر مواد منفجره اختراع شدند. در سال 1847 نيتروگليسيرين اختراع شد. که براي استفاده هاي عملي ماده اي به شدت خطرناک بود تا اينکه آلفرد نوبل ( Alfred nobel) يک شيميدان سوئدي ديناميت را در سال 1866 اختراع کرد . هم چنين نوبل استفاده از جيوه ي فول مينات به عنوان چاشني را گسترش داد. در اواخر دهه ي اول قرن نوزدهم ميلادي چندين نوع از پودر باروت بدون دود شامل
Ballastate و Cordite معرفي شدند. پيکريک اسيد و TNT مواد منفجره ي نظامي مهمي بودند که در جنگ جهاني اول مورد استفاده قرار گرفتند. PETN و RDX در جنگ جهاني دوم به عنوان مواد منفجره ي نظامي مورد استفاده ي کلي قرار گرفتند. در اوايل دهه ي اول قرن بيستم ميلادي، ديناميت مهم ترين ماده ي منفجره براي انفجار شد. اما تا دهه ي 1950 ديناميت عمدتاً بوسيله ي ANFO و شلاب ( Slurry) جايگزين شد.
منبع
Howstuffworks.com
ترجمه هايي براي شاخه اصطلاح شناسي علمي
/ع