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本节所说的爆炸品是指单体化学爆炸品,包括无机爆炸品和有机爆炸品。
军工等行业对爆炸品的爆炸性主要持正面态度,因为爆炸有其军工意义和重大社会经济价值,而有机合成行业则对爆炸品(包括中间体)的爆炸性持否定态度,唯恐发生爆炸而造成损害。
一、爆炸品的定义
爆炸品是指在外能(如受热、震动、摩擦、撞击、光、电、冲击波、辐射能等)或内能(如爆炸品本身的结晶重组、相变、分子间聚合及内部分解时产生的能量)的作用下能发生剧烈的化学反应的物品,并且在反应瞬间能产生大量的气体和热量,使周围的压力急剧上升,发生爆炸,往往会对周围环境、设备、人员造成破坏和伤害。
二、爆炸品的热力学本质
爆炸品发生爆炸式的高速放热反应,反应的自由焓变(△G<0)所取负值较大,所以它能做大量的有用功,这是化学性爆炸的热力学本质。
三、爆炸品的敏感度
任何一种爆炸品发生爆炸,都需要供给它一定的起爆能,不同爆炸品所需的起爆能是不同的,某一爆炸品所需的最小起爆能,即为它的敏感度,简称感度。起爆能同敏感度成反比,起爆能越小,则敏感度越高,敏感度是确定爆炸品的爆炸危险性的一个重要标志,敏感度越高,则爆炸危险性越大。
各种爆炸品的敏感度一般都很高。爆炸品的化学组成、性质以及起爆能决定了发生爆炸的可能性。决定爆炸品敏感度的内在因素是其本身的化学结构,影响敏感度的外来因素主要包括温度、杂质、爆炸品的数量、浓度等。
(一)内在因素化学结构
化学结构决定包括爆炸危险性在内的所有性质是化学的一条基本规律。
键能:一般来说,爆炸品分子中各原子间的键能越大,破坏它就越困难,敏感度也越低。
分子结构和成分:爆炸品分子中含有各种不稳定的原子基团,这些基团的稳定性越小,其敏感度越高。
生成热:生成热小的爆炸品,其敏感度高。
热效应:一般热效应越大的爆炸品,其敏感度越高;反之,热效应小,敏感度低。
活化能:活化能越大的爆炸品,敏感度越低;相反,活化能越小,则敏感度越高。
热容量:热容量大的爆炸品,敏感度低;而热容量小的爆炸品,敏感度高。
1.爆炸性基团
爆炸品一般含有对热等外能非常敏感的“爆炸性基团”。表13-4所列的是《Bretherick反应性化学危害手册》(Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards)第2035页中的一些主要高敏感度“爆炸性基团”。
表13-4具有爆炸性基团的化学结构
文章来源:《有机合成安全学》
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