合成炸药www.tool-tool.com

第一部分 基础知识

第一节、炸药理论

合成炸药特指有机化合物单体炸药。单体炸药即是人们习惯上称的单质炸药，本身是一种纯净的化合物。

下面介绍一些基本概念。

作 功能力 俗称威力。炸药爆炸产物对周围介质所作的总功。通常由铅土寿实验确定。在直径20cm，高20cm的纯铅圆柱中央打一直径2.5cm，深12.5cm的 孔，将10克炸药装入孔中，插入药量已知的雷管，再用石英砂封住孔口。引爆炸药，铅孔被扩大成壶状。测量爆炸前后铅孔的容积差，再去除雷管带来的影响，即 得铅土寿扩张值，单位cm3。为便于比较，通常把扩张值与TNT的扩张值作比，用%表示。另外，还可以用弹道白炮法和漏斗坑法测量。

猛度 炸药爆炸时粉碎与其接近介质的能力。常用金属柱压缩法测定。金属柱多为铅柱或铜柱。将一定量的炸药通过规定的方法与金属柱连接，引爆炸药后金属柱被压缩而 变短。测出缩短了多少，即为压缩值。为方便比较，习惯上将某炸药的压缩值与TNT的这个值作比，用%表示。此外，还可用弹道摆法和平板炸坑实验测量。

爆容 单位质量炸药爆炸后气体产物的体积。不计水蒸气占的体积，所得爆容称干爆容；加上水蒸气在100℃时占的体积，称全爆容。

爆热 在一定条件下单位质量炸药爆轰时放出的热量，单位千焦耳每千克（KJ/kg）。可估算或实验测定。

爆压 炸药爆炸时爆轰波阵面上的压力，单位为帕斯卡（Pa）。帕斯卡是较小的单位，为方便书写，常更大的吉帕（GPa）表示。爆压可以估算或实验测定。

爆速 炸药直径达到某一值时，爆轰波在炸药中的传播速度。由实验确定或近似计算。爆速与密度有关，所以说明爆速时一定要注明密度。

氧平衡 炸药中所含氧，用以氧化所含可燃元素后所剩余或不足的量。当炸药化学式为CaHbNcOd时，用下式计算：

氧平衡＝ ×100％

感度 在外界作用下炸药发生燃烧，爆炸，分解的难易程度。

撞击感度 （见《起爆药与烟火剂》）

摩 擦感度 炸药在摩擦作用下发生分解、燃烧、爆炸的难易程度。我国习惯用摩擦摆法测试。在定滑柱端面放置0.02g炸药，用另一滑柱a以一定压力将其压住。随后用一 定质量的摆锤绕摆杆从一定角度落下，敲击传动装置使垂直放置的a滑柱移动一定距离，看试样是否爆炸。在同一条件做若干次实验，计算爆炸百分率。

起爆感度 炸药在起爆作用下发生爆轰的难易程度。高则易被起爆。低则难以起爆。

安 定性 在贮存条件下，炸药保持其理化性质不发生超过允许范围变化的能力。通常在夸大了的条件下实验衡量。安定性好，则耐贮存，可存放相当长时间不发生危险。安定 性差，则不耐贮存，存放过久，则会因缓慢分解加速而发生危险。为防止发生事故，任何弹药都不能存放过期，过期的应立即使用或销毁。

对炸药的要求是性能优良，作用可靠；同时要材料价廉易得，制备简单方便，符合兵器动员的要求。在本书中，择取符合上述要求的品种详细讲解，制备比较困难的不介绍或简介。

第二节、合成化学

炸药合成化学是有机合成化学的分支，主要研究合成炸药的制备方法。合成化学涉及许多复杂的问题，现就最基本的概念作个介绍。

硝化反应 有机化合物中的氢原子被硝基取代，并且硝基与碳原子连接的反应。经硝化反应可制得硝基化合物炸药。有机化合物中含一个硝基一般不具爆炸性，当含两个或多个 硝基时，常具爆炸能力。进行硝化反应的最主要的方法，就是让硝化剂直接与合适的有机化合物反应。

从广义上讲，有机分子中的磺酸基、羟基被硝基取代，硝基对不饱合化合物的加成，以及下面将提到的硝解反应、生成硝酸酯的酯化反应，均可统称为硝化反应。例如制备苦味酸时，硝基取代苯环上的磺酸基，就可以称作硝化反应。

硝解反应 有机化合物中的氢原子被硝基取代，并且硝基与氮子相连接的反应。通过硝解反应可以得到硝胺类炸药。

酯化反应 酸和醇作用生成酯和水的反应。在炸药合成中主要指硝酸与醇反应生成硝酸酯，即通常说的氧硝化。参加反应的醇一般是多元醇，如丙三醇（甘油）。丙三醇与浓硝酸反应能生成三硝酸酯，每一个OH基中的氢都被硝基取代而成-ONO2（硝酸酯）。

硝 化剂 在化学反应中向有机化合物引入硝基、硝酸酯基的反应剂。最常用的是硝酸和硫酸的混合酸（硝硫混酸）。使硝酸脲转为硝基脲可以用硫酸脱水，从表面上看也是向 其中引入硝基，因而也有人将硫酸称作硝化剂。硝酸和硝硫混酸都是很强的酸并有强氧化性。一些化合物与之接触可能发生分解或被氧化。为了防止这尖情况发生， 可以使用硝酸——醋酐混合物之类温和一些的硝化剂。也可以先对易受损的机基团进行保护。例如制备黑喜儿（六硝基二苯胺）时，先让二苯胺与硫酸反应，加进磺 酸基，再同硝酸反应，用硝基取代磺酸基，这样便可防止氧化。

浓硝酸（发烟硝酸） 在本书中指含量为95%以上的硝酸。工业硝酸的含量达97%以上，可用于本卷讲述的工艺中。浓硝酸是常用的硝化剂，我国资源比较丰富，价位较低。例如制RDX需含量达98%的工业一级浓硝酸。

稀硝酸 在本书中指含HNO365%～68%的试剂或兑水的工业品。

硝酸溶液 一般指含量低于65%的硝酸。本书中写出含量。

浓硫酸 含量96%～100%的硫酸。

发烟硫酸 含有游离SO3的浓硫酸。

反应设备 小量试验用试管、烧杯、锥瓶作容器，规格尽量大一些，以利冷却。大量生产一定要用专业化工设备，如搅拌式反应锅、硝化机等，切不可凑合着用。自制设备应认真设计安装，以免发生事故。

引用出處：

参考文献

松全才、杨崇惠、金韶华，炸药理论，北京：兵器工业出版社，1997

李福平等，兵器工业科学技术辞典·火药与炸药，北京：国防工业出版社，1991

朱忠节，何广沂，岩石爆破新技术，北京：中国铁道出版社，1986

[美]杜邦公司编，龙维祺等译，爆破手册，北京：冶金工业出版社，1986

金泽渊、詹彩琴，火炸药与装药概论，北京：兵器工业出版社，1988

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