Portlovchi moddalar tez kimyoviy reaksiyaga kirishib, gaz, issiqlik va bosim hosil qiluvchi moddalardir. Ushbu materiallar juda qisqa vaqt ichida sezilarli miqdorda energiya chiqarishi mumkin. Portlovchi moddalar turli sohalarda boshqariladigan vayronagarchilik, tog'-kon sanoati, harbiy maqsadlarda va otashinlar uchun ishlatiladi. Ushbu darsda biz portlovchi moddalardagi energiya tushunchasini, bu energiya qanday ajralib chiqishini va uning ta'sirini o'rganamiz.
Portlovchi moddalarga sho'ng'ishdan oldin, energiya nima ekanligini tushunish juda muhimdir. Energiya - bu ishni bajarish yoki o'zgarishlarni keltirib chiqarish qobiliyati. U kinetik energiya, potentsial energiya, issiqlik energiyasi va kimyoviy energiya kabi turli shakllarda mavjud. Portlovchi moddalar, birinchi navbatda, atomlar va molekulalar orasidagi bog'larda saqlanadigan kimyoviy energiya bilan shug'ullanadi. Ushbu aloqalar buzilganda yoki hosil bo'lganda, energiya chiqariladi yoki so'riladi.
Portlovchi moddalar parchalanish yoki yonish deb nomlanuvchi tez kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Parchalanish - bu bitta birikma kichikroq birikmalar yoki elementlarga parchalanib, energiya chiqaradi. Boshqa tomondan, yonish portlovchi moddalarning kislorod bilan reaksiyaga kirishishini, oksidlarni, issiqlikni va bosimni hosil qilishni o'z ichiga oladi.
Oddiy yonish reaktsiyasining umumiy tenglamasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
\( \textrm{Yoqilg'i} + \textrm{O}_2 \rightarrow \textrm{CO}_2 + \textrm{H}_2\textrm{O} + \textrm{Energiya} \)Bu reaktsiya yoqilg'ida saqlanadigan kimyoviy energiya issiqlik energiyasiga (issiqlik), mexanik energiyaga (bosim) va karbonat angidrid va suv bug'lari kabi gazlar hosil bo'lishini ko'rsatadi.
Kam portlovchi moddalar: Bu portlovchi moddalar yonib ketadi, ya'ni ular portlashdan ko'ra yonadi. Reaksiya jabhasi portlovchi modda orqali tovush tezligidan kamroq tezlikda harakat qiladi. Masalan, qora kukun va tutunsiz kukun. Ular harakatlantiruvchi va pirotexnika uchun ishlatiladi.
Yuqori portlovchi moddalar: bu moddalar portlaydi, reaksiya jabhasi tovush tezligidan tezroq harakat qiladi. Bu tezkor reaktsiya zarba to'lqinini keltirib chiqaradi. Masalan, TNT, dinamit va C-4. Ular buzib tashlash, kon qazish va harbiy maqsadlarda ishlatiladi.
Portlovchi moddada energiya chiqishi uning kimyoviy tarkibi va kimyoviy reaksiya tezligi bilan belgilanadi. Bu chiqarishni energiya zichligi yoki portlovchi moddaning massa birligi yoki hajmiga ajratilgan energiya miqdori tushunchasi yordamida miqdoriy aniqlash mumkin.
Masalan, TNT (Trinitrotoluol) taxminan \(\textrm{4,184 MJ/kg}\) energiya zichligiga ega. Bu shuni anglatadiki, 1 kilogramm trotil portlash paytida 4,184 megajoul energiya chiqarishi mumkin. Energiyaning chiqishi issiqlik hosil qilish, portlash to'lqinini ishlab chiqarish va parchalarni harakatga keltirish kabi turli xil effektlarni keltirib chiqarishi mumkin.
Yuqori portlovchi moddaning portlashi natijasida hosil bo'lgan gazlarning tez kengayishi yuqori bosimli zarba to'lqinini hosil qiladi, bu portlashlar bilan bog'liq zararning katta qismi uchun javobgardir.
Portlash kuchi ko'pincha TNT ekvivalenti tushunchasi yordamida o'lchanadi. Bu portlash natijasida chiqarilgan energiyani bir xil energiya ishlab chiqaradigan TNT ning ekvivalent massasi bo'yicha hisoblash usuli.
Misol uchun, agar portlovchi moddaning trotil ekvivalenti 2 kilogrammga teng bo'lsa, demak, portlovchi modda portlaganda 2 kilogramm TNT bilan bir xil miqdorda energiya chiqaradi.
Portlovchi moddalarning halokatli kuchi aqlga kelgan birinchi narsa bo'lishi mumkin bo'lsa-da, ular tez energiya chiqarish foydali bo'lgan ko'plab ilovalarga ega. Mana bir nechta misollar:
Foydali bo'lishiga qaramay, portlovchi moddalarni juda ehtiyotkorlik bilan ishlatish kerak. Ular xavfsizlikka jiddiy xavf tug'dirishi mumkin, jumladan tasodifiy portlashlar va zaharli qo'shimcha mahsulotlar. Bundan tashqari, portlovchi moddalarni noto'g'ri ishlatish atrof-muhitga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin, masalan, shovqin ifloslanishi, havoning ifloslanishi va yashash joylarini yo'q qilish.
Shu sababli, portlovchi moddalarni ishlab chiqarish, tashish va portlatish odamlar va atrof-muhit uchun xavflarni minimallashtirish uchun qat'iy xavfsizlik protokollari va atrof-muhit qoidalari bilan tartibga solinadi.
Portlovchi moddalar kuchli vosita bo‘lib, ulardan mas’uliyat bilan foydalanilganda sanoat, qurilish va ko‘ngilochar sohalarda turli maqsadlarda xizmat qilishi mumkin. Ularning energiya chiqarilishi ortidagi ilm-fanni tushunish bizga ushbu quvvatdan samarali va xavfsiz foydalanish imkonini beradi. Barcha texnologiyalarda bo‘lgani kabi, ulardan foydalanish jamiyat va atrof-muhitga ijobiy hissa qo‘shishini ta’minlash uchun foyda va xavf-xatarlarni muvozanatlash muhim ahamiyatga ega.
