Взрывчатый состав
Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам на основе аммиачной селитры с невзрывчатыми горючими материалами (динамоны), которые могут быть использованы в патронированном и непатронированном видах на открытых и подземных работах в условиях, не опасных по газу и пыли. Согласно изобретению взрывчатый состав содержит аммиачную селитру, металлическое горючее, древесную муку, нерастворимое в воде углеводородное жидкое горючее. Изобретение направлено на создание взрывчатого состава с улучшенными эксплуатационными свойствами за счет повышения его плотности, теплоты взрыва, работоспособности при одновременном обеспечении нулевого кислородного баланса. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам на основе аммиачной селитры с невзрывчатыми горючими материалами (динамоны), которые могут быть использованы в патронированном и непатронированном видах на открытых и подземных работах в условиях, не опасных по газу и пыли.
Динамоны являются самыми безопасными и дешевыми взрывчатыми веществами и получили широкое распространение в горной промышленности.
В качестве невзрывчатых горючих материалов в динамонах используются: мука (древесная, мука сосновых шишек, торф), нерастворимое в воде углеводородное жидкое горючее (дизельное топливо, масла: индустриальное, приборное, соляровое), металлическое горючее (алюминий, ферросилиций, ферросиликоалюминиевый или алюминиево-кремниевый сплавы). Обычно динамоны состоят из двух, трех и более компонентов (см. табл.1).
Одним из недостатков динамонов является их склонность к слеживанию. При этом в наибольшей степени слеживаются составы, содержащие металлическое горючее, в то время как древесная мука и нерастворимое в воде жидкое углеводородное горючее снижают слеживаемость (5, с. 90, 113).
Исходя из этого следует, что динамоны с содержанием муки в количестве 7-15% (табл.1, составы 1, 2, 3, 7) обладают меньшей слеживаемостью, но в то же время из-за большого содержания муки эти составы имеют низкую плотность и, следовательно, обладают низкой объемной (Qv)теплотой взрыва и поэтому являются малоэффективными при их эксплуатации.
Динамоны типа 4, 5, 6 хотя и обладают высокой теплотой взрыва, но из-за отсутствия муки и наличия металлического горючего слеживаются, что также делает их малоэффективными при эксплуатации. Кроме того, составы, содержащие более 10% алюминия, являются дорогостоящими. В силу перечисленных причин составы 1-5 в настоящее время промышленностью не выпускаются.
Кроме того, данная рецептура имеет положительный кислородный баланс (кб= 2,0), вследствие этого в продуктах его взрыва образуется токсичная двуокись азота в количестве до 14,5 л/кг состава. В пересчете на условную окись углерода (2) объем ядовитых газов в этом случае составляет 94 л/кг при допустимом значении не более 80 л/кг (6).
Все эти недостатки отрицательно отражаются на эффективном использовании данного взрывчатого состава, то есть в итоге снижают его эксплуатационные свойства.
Задачей настоящего изобретения является разработка рецептуры взрывчатого состава с улучшенными эксплуатационными свойствами за счет повышения его плотности, теплоты взрыва, работоспособности при одновременном обеспечении нулевого кислородного баланса.
Нерастворимое в воде углеводородное жидкое горючее выполняет роль не только горючего, но также предотвращает пыление состава, а древесная мука играет роль рыхлителя, то есть предотвращает слеживаемость состава, являясь в то же время и горючим материалом.
Наличие нижнего и верхнего пределов в заявляемом взрывчатом составе позволяет варьировать количественным содержанием входящих в него ингредиентов и создавать в заявляемых пределах составы, которые обладают при нулевом кислородном балансе более высокими значениями по работоспособности, теплоте взрыва, плотности, в то время как прототип имеет один определенный, не входящий в заявляемые пределы, количественный состав, обладающий сравнительно невысокими эксплуатационными характеристиками, при взрыве которого образуется недопустимое количество токсичных газов.
Рецептура с указанными пределами содержания компонентов является оптимальной.
Снижение содержания древесной муки ниже 2,0% отрицательно влияет на слеживаемость состава, а увеличение ее количества выше 2,5% понижает его плотность.
Содержание нерастворимого в воде углеводородного жидкого горючего в указанных пределах продиктовано условием обеспечения составу нулевого кислородного баланса.
Сравнение заявляемого взрывчатого состава с прототипом показало, что хотя они и имеют одинаковые компоненты, но заявляемая рецептура имеет иной, чем у прототипа количественный состав, то есть предложение обладает новизной.
Сравнение предлагаемой рецептуры взрывчатого состава не только с прототипом показало, что в технике не известен взрывчатый состав, в котором бы имело место предложенное количественное содержание ингредиентов. А именно такое содержание ингредиентов позволило получить взрывчатый состав с высокими эксплуатационными характеристиками: высокой работоспособностью, теплотой взрыва, плотностью и имеющий нулевой кислородный баланс, обеспечивающий отсутствие токсичных газов при его взрыве, то есть решить поставленную задачу. Такое решение явно не вытекает из существующего уровня техники и не было очевидным для специалистов, что дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 5 рецептур, три из которых показали оптимальные результаты (табл.2).
Состав рецептуры 1 обладает низкими эксплуатационными характеристиками по всем показателям: работоспособности, теплоте взрыва, плотности. Кроме того, он имеет отрицательный кислородный баланс, а также низкую передачу детонации между патронами.
Рецептура 5 хотя и имеет высокую плотность, теплоту взрыва и работоспособность, но имеет положительный кислородный баланс, что ведет к недопустимому содержанию в продуктах взрыва ядовитых газов. Кроме того, данный состав также имеет низкую передачу детонации между патронами.
Предложенная рецептура взрывчатого состава прошла опытную проверку в условиях опытно-промышленного стенда и готовится к внедрению в производство.
Перечень источников, принятых во внимание
1. В.Н. Красельщик, Н.Е. Еременко, Г.А. Шетлер, «Динамоны», Москва, 1943 г.
2. Б.Д. Росси, З.Г. Поздняков, «Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания. Справочник». Москва, «Недра». 1971 г.
3. М. Кук. «Наука о промышленных взрывчатых веществах», перевод с английского к.т.н. Б.Н. Кутиба. Москва, «Недра», 1980 г.
4. Промышленные взрывчатые вещества, средства их инициирования в СССР и за рубежом. Краткий справочник, ЦНИИ НТИ И ТЭИ, 1983, с. 45.
5. Л. В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов, Промышленные взрывчатые вещества. Москва, «Недра», 1973 г.
3. Взрывчатый состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нерастворимого в воде углеводородного жидкого горючего он содержит дизельное топливо или масла: индустриальное, соляровое, приборное.
Аммиачноселитренные взрывчатые вещества
К аммиачноселитренным взрывчатым веществам относится большая группа взрывчатых веществ, создаваемых на основе аммиачной селитры. Все они относятся к бризантным взрывчатым веществам пониженной мощности. Т.е., если сравнивать с тротилом, то считается, что все они процентов на 25 слабее тротила. Однако это не вполне так. По бризантности аммиачноселитренные ВВ как правило мало в чем уступают тротилу, а по фугасности превышают тротил, причем некоторые из них весьма значительно. Аммиачноселитренные ВВ более предпочтительны при подрывании грунтов, т.к. благодаря хорошей фугасности способны выбросить из области взрыва больше грунта. Однако при работах в скальных грунтах предпочтительнее все же тротил, т.к. из-за большей бризантности он лучше дробит горные породы.
Аммиачноселитренные ВВ в большей степени находят применение в народном хозяйстве и в меньшей степени в военном деле. Причинами такого применения является значительно меньшая стоимость аммиачноселитренных ВВ, их значительно более низкая надежность в применении. Прежде всего это значительная гигроскопичность амм. ВВ, из-за чего при увлажнении более 3% такие ВВ полностью теряют способность взрываться. Эти ВВ подвержены явлению слеживаемости, из-за чего они также полностью или частично теряют взрывоспособность. Непрерывно происходящие в этих ВВ процессы перекристаллизации приводят к увеличению занимаемого ими объема, что может приводить к разрушению упаковки или оболочек боеприпасов.
Аммоналы. Это аммониты или динамоны с добавкой пудры алюминия, которая значительно повышает энергию взрывчатого превращения, а значит и фугасность и бризантность; приближая это ВВ по взрывчатым характеристикам к тротилу. Обычно в военное время при дефиците тротила боеприпасы снаряжают именно аммоналами.
Игданиты. Это смеси аммиачной селитры с нефтепродуктами (дизельное топливо, мазут, сырая нефть). Это ВВ отличается высокой температурой взрыва, хорошей бризантностью, водостойкостью, но существует до тех пор, пока не испарится нефтепродукт. Поэтому игданиты готовят непосредственно перед взрывом.
Основные характеристики (усредненные):
Аммонит А-80 поставляется в войска в виде брикетов размерами 12.5х12.5х6 см и весом 1.35 кг. в гидроизоляционной оболочке. Гнезд для детонаторов не имеет т.к. для подрывания требуется промежуточный детонатор 200 гр. тротиловая шашка. 24 брикета укладываются в деревянный ящик. Вес ящика 44 кг.
В народное хозяйство аммиачноселитренные ВВ поставляются в виде, заказанном потребителем. Чаще всего они поставляются насыпью в бумажных мешках весом 25-55 кг, деревянных ящиках весом 40 кг, картонных патронах диаметром 23-60 мм. и массой одного патрона от 100 до 1500 гр. Патроны укладываются в пачки, а пачки в деревянные или металлические ящики.
Сегодня своими руками будем делать фараоновых змей.
Самые первые видео появились очень давно и вызывали много споров в комментариях.
Я знаю несколько рецептов по созданию этих самых змей.
Давайте же попробуем их сделать сами и выберем наиболее зрелищных из них.
Самым веществом для получения фараоновой змеи является родонит ртути.
Опыты с этим веществом необходимо проводить только в хорошо проветриваемых помещениях!
Несмотря на то что большинство веществ, из которых могут получиться «фараоновы змеи», считаются безопасными, опыты нужно проводить очень аккуратно. При разложении выделяются достаточно токсичные компоненты, которые могут привести к тяжелейшим отравлениям. Все опыты можно проводить на дому только в проветриваемом помещении или при наличии вытяжки высокой мощности. Опыты с роданидом ртути можно проводить только в специально оборудованной лаборатории или на открытом воздухе, соблюдая все правила техники безопасности.
Проще всего провести дома опыт «Фараоновы змеи» из лекарственных препаратов сульфаниламидной группы.
Это такие средства, как «Стрептоцид», «Бисептол», «Сульфадимезин», «Сульфадиметоксин» и прочие. Эти препараты есть в доме практически у каждого. «Фараоновы змеи» из сульфаниламидов получаются блестящего серого цвета, по структуре они напоминают кукурузные палочки. Если аккуратно подхватить зажимом или пинцетом «голову» змейки, то можно вытянуть из одной таблетки достаточно длинную рептилию.
Для того чтобы провести химический опыт «Фараонова змея», понадобится горелка или сухое горючее (так как не все эти составы могут поддерживать самостоятельное горение) и вышеперечисленные лекарственные препараты. Несколько таблеток выкладывается на сухой спирт, который поджигается. При протекании реакции выделяются такие вещества, как азот, сернистый газ, сероводород и водяные пары.
«Змеи» из глюконата кальция
Лучше всего проводить эксперименты из тех веществ, которые безопасны, даже если их использовать за пределами специально оборудованной лаборатории. «Фараонова змея» из глюконата кальция получается достаточно просто.
Для этого потребуется 2-3 таблетки лекарственного препарата и кубик сухого горючего. Под воздействием пламени начинается реакция, и из таблетки выползает серая «змея». Такие опыты с глюконатом кальция вполне безопасны, но все же стоит соблюдать осторожность при их проведении.
Фараонова змея из удобрений
«Фараонова змея» из пищевых продуктов
«Фараоновы змеи» получаются не только из медицинских препаратов или удобрений. Для опыта можно воспользоваться такими продуктами, как сахар и сода. Такие компоненты найдутся на любой кухне. Из речного песка формируется горка с углублением и пропитывается спиртом. Сахарную пудру и пищевую соду смешивают в соотношении 4:1 и высыпают в углубление. Спирт поджигают.
Еще одна «рептилия» из таблетки
Существует еще один простой способ получить «фараонову змею» из лекарственных препаратов. Для этого потребуется приобрести в аптеке препарат «Уротропин». Вместо таблеток также можно использовать сухое горючее, содержащее это вещество. Еще понадобится раствор аммиачной селитры. Препарат «Уротропин» необходимо пропитать им. Однако нельзя сразу наносить на исходный материал весь раствор, поэтому необходимо добавлять по несколько капель и высушивать. При этом высыхание должно происходить при комнатной температуре. После этого таблетку поджигают. В итоге получается даже не столько «змея», сколько «дракон». Однако, если разобраться, это тот же опыт «Фараоновы змеи». Но из-за свойств компонентов происходит более бурная реакция, что приводит к образованию объемной фигуре.
До новых встреч! Пока!
Если вам был интересен этот выпуск, то поставьте лайк этому видео, а также подпишитесь на канал. И не забудьте поделиться ссылкой на страничке в соцсетях со своими друзьями.
Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?»
Сперва я решил проверить методику на электрочайнике.
Заливаю в него литр холодной воды, температурой 14 градусов. Вообще, к точности измерения температуры пирометром у меня есть вопросы. Показания пирометра очень сильно зависят от типа поверхности, с которой снимаются показания. Но в данном случае, температура воды действительно по ощущениям была температурой около 14 градусов.
Литр отмерял стеклянной банкой, в интернетах пишут что если залить ее по специально сделанную риску, что тогда объем жидкости будет ровно 1 л.
Пока чайник греется, измеряем напряжение непосредственно в той розетке, куда подключен чайник, с помощью тройника. Напряжение 230,82В.
С измерением силы переменного тока есть некоторые проблемы. У мало каких широко распространенных в продаже приборов есть возможность измерения силы переменного тока.
Итак, считаем энергию.
Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*1*(98-14)= 351960 Дж.
Ереал = P*t=U*I*t=230,8*8,99*190=394229 Дж.
Энергетический КПД чайника: n=351960/394229*100%=89,3%.
Данный результат хорошо согласуется с теорией, следовательно можно сделать вывод что методика вполне рабочая. Чайник имеет такой высокий КПД благодаря тому что электрическая энергия практически сразу переходит в нагрев воды, поскольку ТЭН находится непосредственно в дне чайника, потери энергии наружу минимальны, сам чайник пластиковый, плохо проводит тепло. Также немалый вклад дает тот факт, что чайник очень быстро греет воду. За столь короткое время энергия просто не успевает рассеяться любыми способами.
Переходим к электроплите. Электроплита обычная, с чугунными комфорками. Наливаем 2 л той же воды, той же температуры. Сама кастрюля весит 500 г. Накрываем крышкой для уменьшения теплопотерь за счет испарения.
Засекаем время, измеряем напряжение и ток. Напряжение 233,85 В, ток 7,033А. Напряжение измерял в щитке, поскольку лезть в печь при ее работе затруднительно.
Время до закипания 15мин 28с. Расчетная мощность комфорки 1,645 кВт.
Итак, считаем энергию.
Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*2*(98-14)= 703920 Дж.
К этой энергии нужно приплюсовать теплоемкость самой кастрюли (0,5 кг) и комфорки (1,1 кг).
Екаст = 500*0,5*(98-14)=21000 Дж
Екомф = 540*1,1*(346-25)=190674 Дж.
Ереал = P*t=U*I*t=233,85*7,033*928= 1526251 Дж.
Энергетический КПД плиты: n=(703920+21000+190674)/1526251*100%=60%.
Даже если выкинуть из расчета этот спорный момент, в этом случае расчетный КПД составит 47,5%, что лишь на 2,5% меньше чем у индукции.
В общем, я продолжаю утверждать, что индукция нисколько энергетически не выгоднее, никакой сколько-нибудь ощутимой экономии она не дает, а напротив, при высокой цене и высоких затратах на ремонт (при выходе из строя) обойдется своему владельцу существенно дороже.
Забавный опыт (не повторяйте дома!)
Вот, это я понимаю профессиональная солидарность
«Дезинфектор и дезинсектор из Екатеринбурга Александр Возжаев попробовал арбуз, вымоченный в отраве от насекомых, чтобы доказать, что им нельзя отравиться, как это произошло с подростком и пенсионеркой в Москве»
Фараоновы змеи. Эксперимент (запись №5)
Для опыта необходимы:
1) Глюконат кальция
4) Негорючая поверхность
Во время нагревания глюконата кальция, происходит реакция с выделением углерода, углекислого газа, оксида кальция и воды.
С12H22CaO14 + O2 = 10C + 2CO2 ↑ + СaO + 11H2O
Из-за выделения газа и происходит «рост».
«Фараоновы змеи» довольно хрупкие, достигают в длину около 15 см.
Вот что происходит с таблетками глюконата кальция при нагревании
Эксперимент с гексафторидом серы (SF)
Эксперимент с гексафторидом серы (SF₆) и мыльными пузырями. Взято из телеграм-канала «Планета в объективе»
Самые продолжительные эксперименты в мире (есть и в России)
С 1840 года экспериментальный электрический колокольчик почти постоянно звонит в Лаборатории Кларендона Оксфордского университета. Устройство, названное Кларендонская Сухая Батарея, состоит из двух гальванических «сухих батарей», соединенных при помощи слоя серы. Книга рекордов Гиннеса называет колокольчик «самой долговременной батарейкой в мире», хотя когда-нибудь он, конечно, перестанет звонить: либо износится язык колокольчика, либо иссякнет электрохимическая энергия.
Физики, судя по всему, любят длительные эксперименты, и Часы Беверли не исключение. Это атмосферные часы, стоящие в фойе Университета Отаго в новозеландском городе Дунедине с 1864 года, которые до сих пор идут. (Хотя, случайно их останавливали, например, когда кафедра физики переезжала).
Наблюдение за Везувием
Как бы вы наблюдали за спящим гигантом? Осторожно — и при этом, получая кучу данных о сейсмической активности. Именно этим с 1841 года занимаются сотрудники Обсерватории Везувия для того, чтобы предсказать возможные извержения. Раньше станция наблюдения находилась на одном из склонов вулкана, но затем в 1970 году переехала в Неаполь. Там ученые наблюдают сразу за несколькими вулканами, пытаясь понять когда они начнут извергаться вновь.
Эксперимент по проращению Уильяма Джеймса Била
В 1879 году, американский ботаник Уильям Джеймс Бил заполнил 20 бутылок смесью из песка и семян различных растений. Затем он закопал бутылки горлышком вниз, чтобы предотвратить попадание воды вовнутрь.
В чем смысл эксперимента? Автор хотел определить, прорастут ли семена после того, как очень длительное время пробудут в сухой среде. Поначалу, каждые пять лет (теперь уже каждые двадцать) исследователи откапывали одну из бутылок после чего сажали семена и смотрели, вырастет ли из них что-нибудь. В 2000 году, два из 21 семени проросли.
Завершится эксперимент в 2100 году.
Старая ротация хлопка
С 1896 года, ученые Университета Оуберна в Алабаме проводят на одном акре земли эксперимент, связанный с плодородностью почвы. Он входит в Национальный реестр исторических мест под названием «Старая ротация». В ходе него впервые выяснилось, что, если чередовать посевы хлопка и бобовых, это приводит к значительному увеличению плодородности первого.
Фрэмингемское исследование сердца
За 65 лет тысячи мужчин и женщин в возрасте от 30 до 32 лет прошли через руки исследователей из Национального института сердца, легких и крови, а также из Университета Бостона. Цель исследования — проверка маркеров и факторов риска сердечных заболеваний. Оно продолжается уже три поколения и в ходе него были выявлены главные факторы риска для сердечно-сосудистых заболеваний.
Отдельно хочу упомянуть так называемые длительные стационарные полевые опыты. Они нужны (и наиболее репрезентативны) в изучении плодородия почв, методах повышения урожая и улучшения его качества.
Наиболее известные полевые опыты в мире с продолжительностью 100 лет:
Ротамстед, 1843 (Великобритания);
Гриньон, 1875 (Франция);
Иллиноис, 1876, Коламбия, 1888; Дакота, 1892, Обурн, 1896 (США);
Галле, 1878, Вад Лаухштедт, 1902; Дикопсхоф, 1904 (Германия);
Саскачеван, 1911 (Канада);
РГАУ-МСХА, 1912 (Россия)
Опыту в РГАУ-МСХА (Тимирязевской академии) уже 109 лет.
Ниже приведу интервью на 106-летие опыта ведущего научного сотрудника Полевой опытной станции, профессора кафедры земледелия и методики опытного дела Ольги Савоськиной:
— Ольга Алексеевна, расскажите, в чем особенности участка, определенного под этот эксперимент?
— Он раскинулся на площади 1,5 гектара, отличается выровненной поверхностью, но при этом имеет слабый склон в северном и западном направлении. Тип почвы – дерново-подзолистый, характерный для Нечерноземной зоны, а по гранулометрическому составу – суглинок.
— В чем заключена цель опыта?
— Как и у других многолетних экспериментов, основная его задача – дать агроэкологическую оценку базовым приемам земледельческой практики во время длительного промежутка времени. Прежде всего нужно было доказать преимущество ведения севооборота, применения органоминеральной системы удобрений и известкования.
— Каким образом реализуется эта задача?
Изначально поле разделено на две части. На одной размещены бессменные культуры: рожь, картофель, ячмень, клевер, лен и поле «вечного» пара, а на другой части – те же культуры и пар в севообороте. Одновременно на каждом поле изучаются дифференцированные варианты внесения удобрений. В настоящий момент на один гектар пашни вносят 100 кг азота, 150 кг фосфора и 120 кг калия (в действующем веществе). На протяжении 106 лет ученые систематически собирают экспериментальные данные об урожайности культур и почвенном плодородии.
— Расскажите об основных вехах научных исследований.
— Для повышения эффективности производства трижды пересматривали схему опыта. В 1949 году для повышения плодородия почвы увеличили дозы внесения удобрений, стали применять известь, а в 1973 – «подпитали» минеральной подкормкой.
К 60-летию опыта ученые Василий Егоров и Борис Доспехов опубликовали несколько научных работ, в которых описали бесценный материал.
К 100-летию опыта тимирязевцы совместно с учеными института микробиологии имени С. Н. Виноградского, Почвенного института имени В. В. Докучаева провели углубленные исследования в области агрофизики, микробиологии и почвенной картографии.
— На Дне поля академии были продемонстрированы актуальные для экспериментальной агрономии инновации – методы георадиолокации и СВЧ- радиометрии. Что интересного можете об этом рассказать?
— В рамках сотрудничества с АО «Геологоразведка» и АО «Концерн «Вега» были апробированы уникальные приборы. Так, с помощью Георадара «ТР-ГЕО-01-08» получили геоэлектрические разрезы, выделили почвенные слои и техногенные включения. Используя прибор «Ранет-0,5» построили геопривязанные карты влагосодержания и поверхностных температур почвы.
Таким образом, тимирязевский научный полигон стал тестовой площадкой для апробации технических новинок.
— Тимирязевцы в шутку называют Длительный Полевой опыт «живым учебным пособием». Расскажите, почему?
-Этот эксперимент стал своеобразной лабораторией под открытым небом, он показывает всю чистоту и истинность научного эксперимента. С самого первого курса агрономы, почвоведы, агрохимики и экологи приходят к нам и изучают основы экспериментальной агрономии.
По материалам длительных исследований ученые кафедры получили 10 авторских свидетельств на изобретения, издали 20 монографий. На базе опыта подготовлено большое количество ученых и специалистов, которые внесли существенный вклад в развитие агрономической науки нашей страны.
