Почему порох взрывается в замкнутом объеме и нет на открытом воздухе

[koliakrasnoff]

Уважаемые участники! Известно, что если поджечь порох он в лучшем случае "пшикнет". На ютубе есть ролик, где соломка из пороха, извлеченная из гильзы, горит тупо как бумага. А вот в замкнутом объеме порох нехило взрывается (но без фанатизма, все-таки это метательное ВВ).
Почему так? Под давлением реакция идет быстрее? Как это свойство правильно называется?

[BP2]

В 08.11.2023 в 22:32, koliakrasnoff сказал:

Уважаемые участники! Известно, что если поджечь порох он в лучшем случае "пшикнет". На ютубе есть ролик, где соломка из пороха, извлеченная из гильзы, горит тупо как бумага. А вот в замкнутом объеме порох нехило взрывается (но без фанатизма, все-таки это метательное ВВ).
Почему так? Под давлением реакция идет быстрее? Как это свойство правильно называется?

А спрессованный не взорвется. Связано это с распространением взрывной волны и оптимальной скоростью звука в среде

[chemister2010]

Газы расширяются и уносят тепло. Если нет уноса тепла - реакция самоускоряется.

[aversun]

09.11.2023 в 07:32, koliakrasnoff сказал:

Уважаемые участники! Известно, что если поджечь порох он в лучшем случае "пшикнет". На ютубе есть ролик, где соломка из пороха, извлеченная из гильзы, горит тупо как бумага. А вот в замкнутом объеме порох нехило взрывается (но без фанатизма, все-таки это метательное ВВ).
Почему так? Под давлением реакция идет быстрее? Как это свойство правильно называется?

Порох не взрывается он сгорает с высокой скорость, дефлаграционное горение. В гильзе с одной стороны повышается давление, с другой растет температура, все это увеличивает скорость горения. Скорость горения пороха может регулироваться как специальным составом так и формой зерен пороха. Бездымный порох можно и взорвать, но для этого нужны специальные условия.

[Shizuma Eiku]

Это связано с относительно невысокой скоростью разложения черного пороха. В замкнутом пространстве давление возрастает до достаточного значения чтобы разложение пороха шло взрывообразно а на открытом этого не происходит и реакция идет просто в виде интенсивного горения. Так происходит не только с порохами, а и с другими смесями, например, со смесью алюминиевой пудры с оксидами d-элементов - на открытом пространстве такая смесь горит, а в закрытом взрывается из-за очень большого количества выделяющейся теплоты. Это справедливо и в обратную сторону, можно заставить медленнее разлагаться и взрывчатые вещества, например, аммиачная селитра детонирует от капсюля-детонатора, вовсе не горит и горение практически не поддерживает, но может быть добавлена в порох и при выстреле будет лишь повышать пиковые давления, но не взрываться. Тротил спокойно горит, в костре например, без детонатора создающего взрывную волну, он не может взорваться.

В 08.11.2023 в 23:30, aversun сказал:

Порох не взрывается он сгорает с высокой скорость, дефлаграционное горение.

А в пороховой мине что тогда взрывается и ногу отрывает?

[koliakrasnoff]

Спасибо большое всем!
А зачем тротилу нужен детонатор? Я всегда думал, что его поджигают. 
Его "тряхнуть" надо как нитроглицерин, чтобы он взорвался? Молотком ударить?

Изменено 8 Ноября, 2023 в 21:38 пользователем koliakrasnoff

[aversun]

09.11.2023 в 09:24, koliakrasnoff сказал:

Спасибо большое всем!
А зачем тротилу нужен детонатор? Я всегда думал, что его поджигают. 
Его "тряхнуть" надо как нитроглицерин, чтобы он взорвался? Молотком ударить?

Если ТНТ поджечь, то он просто сгорит красным чернодымным пламенем. Если его очень много будет гореть, может взорваться. Если ударить достаточно сильно, то тоже может взорваться. Вот капсюль-детонатор и производит такой достаточно сильный удар....

В пороховой мине ногу отрывает волна высокого давления, или осколки корпуса, они достаточно крупные...

Если в патроне порох начнет детонировать то ружью, а может и его владельцу скоро быдет кирдык...

Изменено 8 Ноября, 2023 в 22:11 пользователем aversun

[koliakrasnoff]

А почему тротил и нитроглицерин взрываются от удара? Во фронте волны высокая температура?
Или начинается перестройка молекулы из одной в другую с выделением тепла?

[aversun]

09.11.2023 в 10:26, koliakrasnoff сказал:

А почему тротил и нитроглицерин взрываются от удара? Во фронте волны высокая температура?
Или начинается перестройка молекулы из одной в другую с выделением тепла?

И температура и внутримолекулярное окисление.

 

[podlyinarod]

Горение пороха ускоряется в основном с ростом давления, существует степенная зависимость, примерные коэффициенты можете поискать сами в статьях по внутренней баллистике. В по-настоящему замкнутом объёме вроде очень толстостенного баллона и/или в очень существенных (тонны) количествах пороха вполне взрываются, "по-настоящему", от обычного пламени. Более того, в компактном (не трубками, а прессованный) виде любой бездымный порох в достаточном количестве "бризантно" взрывается и от достаточно мощного детонатора. Просто он сделан так, чтобы это было маловероятно в обычных условиях его применения. Но в принципе пороха (метательные ВВ) от бризантных ВВ в этом отношении не отличаются: и то, и то вещества, способные при росте давления и температуры выделять энергию. А скажем, в рецептуры высокоэффективных ракетных топлив входят такие вещи, как гексоген. Просто в стволе орудия снаряд "улетает" с такой скоростью, что до детонации рост давления не доходит. Не доходит и в ракетном двигателе - газы уходят через сопло (но в некоторых твердотопливных ракетах остатки топлива в двигателе вполне штатно работали при поражении цели как дополнительный заряд). Детонация это распространение волны с такой скоростью, что давление становится достаточным для практически мгновенного протекания реакции и поддержания волны - считайте, что это тот самый случай "порох подожгли в прочнейшем баллоне", только роль баллона играют силы инерции вещества заряда (и уже прореагировавшего, и ещё нет) и окружающей его оболочки, это вещество разлетается не мгновенно, из-за чего реакция успевает распространиться дальше настолько, чтобы поддерживать нужное давление. Кстати, поэтому у любого ВВ есть так называемый критический диаметр: заряд тоньше этого диаметра нельзя взорвать сколь угодно сильным детонатором, так как он будет разлетаться слишком быстро для поддержания нужного для нужного энерговыделения давления нужное время. Интересно, что у многих ВВ есть не один режим детонации, а минимум два, один из которых, с пониженной скоростью и соответственно эффективностью, возникает при затруднении взрывания (малый диаметр заряда) или "недозаводке" (плохой детонатор).

Цитата

«Ложись!» — заорал Зеф. Они бросились плашмя на землю, а толстое дерево впереди с протяжным скрипом повернулось, выдвинуло из себя длинный тонкий орудийный ствол, пошевелило им из стороны в сторону, как бы примериваясь, затем что-то зажужжало, раздался щелчок, и из черного дула лениво выползло облачко желтого дыма. «Протухло», — сказал Зеф деловито и поднялся первым, отряхивая штаны.

 

Изменено 9 Ноября, 2023 в 09:38 пользователем podlyinarod