几种粉状工业炸药的热化学计算与分析

4．1 比容．kg－1）。
　　有关几种炸药的比容计算结果列于表6中。．mol－1．℃－1；
t——爆温，℃。
　　_v值与温度有关，其函数关系近似取为：5 分析与讨论 　　（1）从比容、爆热和爆温的理论计算值可知，5种粉状工业炸药的数值比较接近，说明这几种炸药应具有非常相近的爆炸性能。实际生产过程中，由于产品质量不稳定或达不到要求，出现性能波动，主要是生产控制不当和原材料质量不合格引起的；半成品的细度不够、混合不均匀、炸药中的水分含量高、木粉变质等均会影响产品的爆炸性能。这里需要说明的是粉状乳化炸药虽含0～5％的水，但由于氧化剂和可燃剂混合均匀，结合得密切，某种程度上克服了由于含水而产生的负作用。
　　（2）从表6的计算结果可以看出，理论上这几种炸药的爆炸性能与内含梯恩梯量的多少无密切关系；也就是说，梯恩梯在粉状工业炸药中的主要作用是提高爆轰感度，保证体系爆轰完全。如果爆炸混合物的爆轰感度足够高，且能保证其混合物完全爆轰，则可以不需加入梯恩梯，这样可以降低炸药成本，减少职业病的发生率，革除炸药生产过程中的环境污染。对于岩石膨化硝铵炸药，采用含有许多微气泡、自身敏化的膨化硝酸铵；对4号铵梯油炸药采用高温分散和表面活性技术，提高硝酸铵的爆轰感度；对于粉状乳化炸药，使氧化剂和可燃剂混合均匀程度达到最佳状态。这些技术途径都有效地提高了体系的爆轰感度，是炸药可不加入和少加入梯恩梯的前提。
　　（3）岩石膨化硝铵炸药、岩石粉状乳化炸药和4号岩石铵梯油炸药理论计算的比容和爆热相当，而爆速、作功能力等爆炸性能又与比容和爆热密切相关。因此炸药生产厂家在选择引进新技术进行技术改造的过程中，应从生产工艺、生产能力、生产安全性等方面多加考虑，减少投资的盲目性，提高决策的科学性。如选择生产工艺时，应尽量避免落后的轮碾机工艺；考虑生产能力时，应注意花较小的投资，达到较大的生产能力等；考虑生产安全时，应注意生产过程中的静电感度、摩擦感度和撞击感度等，以最大限度地减少生产过程中发生危险事故的可能性。

　　炸药的比容是指1kg炸药的爆炸气体产物在标准状况下的体积，它是与炸药完成破坏功和抛掷功有关的重要参数之一，其计算方法为：
　　如果爆炸反应方程式的通式可写为：
　　aM_a＋bM_b＋…＋mM_m＝xA＋yB＋…＋nC
式中 Ma、M_b、M_m——各组分的分子式；
　　a、b、m——各组分的摩尔数；
　　A、B、C——爆炸产物各成分的分子式；
　　x、y、n—— 各产物的摩尔数。
则比容V₀可以用下式表示：

式中W_a、W_b、…W_m分别为炸药各组分的摩尔质量，由于本文均以1kg炸药为基准，故分母的总和为1kg。
　　则 V₀＝22．4（x＋y＋…
＋n）（l

4．2 爆热

　　炸药的爆热数值是衡量炸药能量的重要参数，与炸药的作功能力有密切关系，一般在求出炸药的爆炸反应方程式之后，按照盖斯定律的原则进行计算。

　　则   Q_2，3＝Q_1，3－Q_1，2
式中 Q_2，3——炸药的爆热，一般以Q_v表示；
　　Q_1，3——爆炸产物的生成热；
　　Q_1，2——炸药的生成热，对于混合体
　　　　　　系为各组分的生成热之和。
　　有关爆热的计算结果列于表6中。

4．3 爆温

　　爆温是炸药爆炸时放出的能量加热爆炸产物所获得的最高温度，与爆热的关系为：

Q_v＝_v－t

式中_v——全部爆炸产物在0℃至t℃间的平均热容量之和，cal

_v＝a＋bt

这样

Q_v＝（a＋bt）t
bt2＋at－Q_v＝0

则有　　　　

　　式中系数a和b通过卡斯特平均分子热容式求得。
　　有关爆温的计算结果也列于表6中。

表6 几种炸药的比容、爆热和爆温计算值

作者单位:南京理工大学(南京，210094)

　　1 葛韬武．我国工业炸药的现状与发展．爆破器材，1998，27（3）∶12～16
　　2 云主惠．浆状炸药的热化学计算(上)．爆破器材，1980，9（2）∶1～6
　　3 云主惠．浆状炸药的热化学计算(下)．爆破器材，1980，9（3）∶1～4
　　4 刘祖亮，陆明，叶志文．WJ／T 9026-97 岩石膨化硝铵炸药
　　5 倪欧琪，俞明熊，罗鹏翼．WJ／T 9025-97 岩石粉状乳化炸药
　　6 周康波，张农生，刘厚平，郑秀英，向诗珍．WJ／T 9024-974 号岩石粉状铵梯炸药
　　7 编写组．炸药理论．北京：国防工业出版社，1982．7～44
　　8 吕春绪，刘祖亮，倪欧琪．工业炸药．北京：兵器工业出版社，1994．138