Partlayıcı maddələr sürətli kimyəvi reaksiyaya girərək qaz, istilik və təzyiq əmələ gətirən maddələrdir. Bu materiallar çox qısa müddətdə əhəmiyyətli miqdarda enerji buraxa bilər. Partlayıcı maddələr idarə olunan söküntü, mədənçilik, hərbi tətbiqlər və atəşfəşanlıq üçün müxtəlif sahələrdə istifadə olunur. Bu dərsdə biz partlayıcı maddələrdəki enerji anlayışını, bu enerjinin necə buraxıldığını və onun ola biləcəyi təsirləri araşdıracağıq.
Partlayıcı maddələrə dalmadan əvvəl enerjinin nə olduğunu anlamaq çox vacibdir. Enerji iş görmək və ya dəyişikliyə səbəb olmaq qabiliyyətidir. Kinetik enerji, potensial enerji, istilik enerjisi və kimyəvi enerji kimi müxtəlif formalarda mövcuddur. Partlayıcı maddələr, ilk növbədə, atomlar və molekullar arasındakı bağlarda saxlanılan kimyəvi enerji ilə məşğul olur. Bu bağlar pozulduqda və ya əmələ gəldikdə, enerji sərbəst buraxılır və ya udulur.
Partlayıcı maddələr parçalanma və ya yanma kimi tanınan sürətli kimyəvi reaksiyaya məruz qalır. Parçalanma, tək bir birləşmənin daha kiçik birləşmələrə və ya elementlərə parçalanaraq enerji buraxmasıdır. Yanma, digər tərəfdən, partlayıcı maddənin oksigenlə reaksiya verməsini, oksidlərin, istilik və təzyiqin əmələ gəlməsini əhatə edir.
Sadə yanma reaksiyasının ümumi tənliyi aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər:
\( \textrm{Yanacaq} + \textrm{O}_2 \rightarrow \textrm{CO}_2 + \textrm{H}_2\textrm{O} + \textrm{Enerji} \)Bu reaksiya yanacaqda yığılan kimyəvi enerjinin istilik enerjisinə (istiliyə), mexaniki enerjiyə (təzyiq) çevrilməsini və karbon qazı və su buxarı kimi qazların əmələ gəlməsini göstərir.
Aşağı partlayıcı maddələr: Bu partlayıcılar partlayır, yəni partlayırlar. Reaksiya cəbhəsi partlayıcıda səs sürətindən daha az sürətlə hərəkət edir. Nümunələrə qara toz və tüstüsüz toz daxildir. Onlar hərəkət və pirotexnika üçün istifadə olunur.
Yüksək partlayıcı maddələr: Bu materiallar reaksiya cəbhəsi səs sürətindən daha sürətli hərəkət edərək partlayır. Bu sürətli reaksiya şok dalğası yaradır. Nümunələrə TNT, dinamit və C-4 daxildir. Onlar söküntü, mədənçilik və hərbi məqsədlər üçün istifadə olunur.
Partlayıcıda enerjinin buraxılması onun kimyəvi tərkibi və kimyəvi reaksiyanın sürəti ilə müəyyən edilir. Bu buraxılış enerji sıxlığı və ya partlayıcı maddənin vahid kütləsi və ya həcmi üçün ayrılan enerjinin miqdarı anlayışından istifadə etməklə ölçülə bilər.
Məsələn, TNT (Trinitrotoluol) təxminən \(\textrm{4,184 MJ/kq}\) enerji sıxlığına malikdir. Bu o deməkdir ki, 1 kiloqram trotil partlama zamanı 4,184 Meqajoul enerji buraxa bilər. Enerjinin buraxılması müxtəlif effektlər yarada bilər, o cümlədən istilik yaratmaq, partlayış dalğası yaratmaq və fraqmentləri irəliləmək.
Güclü partlayıcının partlaması zamanı yaranan qazların sürətlə genişlənməsi yüksək təzyiqli şok dalğası yaradır ki, bu da partlayışlarla bağlı zərərin böyük hissəsinə cavabdehdir.
Partlayıcı güc tez-tez TNT ekvivalentliyi anlayışından istifadə etməklə ölçülür. Bu, partlayış nəticəsində ayrılan enerjini eyni enerji çıxışını yaradan TNT-nin ekvivalent kütləsi baxımından qiymətləndirmək üçün bir üsuldur.
Məsələn, əgər partlayıcının TNT ekvivalenti 2 kiloqramdırsa, bu o deməkdir ki, partlayıcı işə salındıqda 2 kiloqram TNT ilə eyni miqdarda enerji buraxır.
Partlayıcı maddələrin dağıdıcı gücü ağla gələn ilk şey olsa da, onların sürətli enerji buraxılmasının faydalı olduğu bir çox tətbiqi var. Budur bir neçə nümunə:
Faydalı olmasına baxmayaraq, partlayıcı maddələrlə son dərəcə ehtiyatlı davranmaq lazımdır. Onlar təsadüfi partlamalar və zəhərli əlavə məhsullar da daxil olmaqla əhəmiyyətli təhlükəsizlik riskləri yarada bilər. Bundan əlavə, partlayıcı maddələrin düzgün istifadə edilməməsi ətraf mühitə səs-küy, havanın çirklənməsi və yaşayış mühitinin məhv edilməsi kimi zərərli təsirlərə səbəb ola bilər.
Buna görə də, insanlar və ətraf mühit üçün riskləri minimuma endirmək üçün partlayıcı maddələrin istehsalı, daşınması və partladılması ciddi təhlükəsizlik protokolları və ətraf mühit qaydaları ilə tənzimlənir.
Partlayıcı maddələr məsuliyyətlə istifadə edildikdə sənaye, tikinti və əyləncədə müxtəlif məqsədlərə xidmət edə bilən güclü alətlərdir. Onların enerji buraxmasının arxasındakı elmi başa düşmək bizə bu gücdən səmərəli və təhlükəsiz şəkildə istifadə etməyə imkan verir. Bütün texnologiyalarda olduğu kimi, onların istifadəsinin cəmiyyətə və ətraf mühitə müsbət töhfə verməsini təmin etmək üçün faydaları risklərlə tarazlaşdırmaq vacibdir.
