Dynamit - Dynamite

Tento článek je o vysoce výbušném. Pro další použití viz Dynamit (disambiguation).
Diagram
  1. Křemelina (nebo jakýkoli jiný typ absorpčního materiálu) nasáklý dovnitř nitroglycerin.
  2. Ochranný povlak obklopující výbušný materiál.
  3. Rozbuška.
  4. Elektrický kabel (nebo pojistka ) připojený k tryskacímu víčku.
Příprava dynamitu při stavbě Douglas Dam, 1942.

Dynamit je explozivní vyroben z nitroglycerin, sorbenty (jako práškové skořápky nebo hlína) a stabilizátory. To bylo vynalezeno švédský chemik a inženýr Alfred Nobel v Geesthacht, Severní Německo a patentováno v roce 1867. Rychle získala široké využití jako výkonnější alternativa k Černý prášek.

Dnes se dynamit používá hlavně v hornictví, těžba, konstrukce, a demolice průmyslová odvětví. Dynamite je stále produktem volby pro aplikace hloubení a jako nákladově efektivní alternativa k cast boostery. Dynamit se příležitostně používá jako iniciátor nebo posilovač pro Výbušné nálože AN a ANFO.

Dějiny

„Nobels extradynamit“ vyráběný starou Nobelovou společností Nitroglycerin Aktiebolaget

Dynamit vynalezl švédský chemik Alfred Nobel v 60. letech 19. století a byla první bezpečně zvládnutelnou výbušninou silnější než Černý prášek.

Otec Alfreda Nobela, Immanuel Nobel, byl průmyslník, inženýr a vynálezce. Postavil mosty a budovy ve Stockholmu a založil první švédskou gumárnu. Jeho stavební práce ho inspirovala k výzkumu nových metod tryskání horniny, které byly účinnější než černý prach. Po několika špatných obchodních dohodách ve Švédsku se Immanuel v roce 1838 přestěhoval jeho rodina na Petrohrad kde Alfred a jeho bratři byli soukromě vzděláváni pod švédskými a ruskými lektory. V 17 letech byl Alfred odeslané do zahraničí na dva roky; ve Spojených státech potkal švédského inženýra John Ericsson a ve Francii studoval u slavného chemika Théophile-Jules Pelouze a jeho žák Ascanio Sobrero kdo nejprve syntetizoval nitroglycerin v roce 1847. Právě ve Francii se Nobel poprvé setkal s nitroglycerinem, který Pelouze varoval před použitím jako komerční výbušniny kvůli své velké citlivosti na šok.[1]

V roce 1857 Nobel podal první z několika stovek patentů, většinou týkajících se měřidel tlaku, plynu a kapalin, ale zůstal fascinován potenciálem nitroglycerinu jako výbušniny. Nobel, spolu se svým otcem a bratrem Emil, experimentoval s různými kombinacemi nitroglycerinu a černého prášku. Nobel přišel s řešením, jak bezpečně odpálit nitroglycerin vynalezením rozbuška, nebo trhací čepičku, která umožňovala řízený výbuch z dálky pomocí a pojistka. V létě roku 1863 provedl Nobel svou první úspěšnou detonaci čistého nitroglycerinu pomocí trhací čepičky vyrobené z mědi kapsle a rtuť fulminát. V roce 1864 podal Alfred Nobel patenty jak na trhací čepici, tak na metodu syntézy nitroglycerinu za použití kyseliny sírové, kyseliny dusičné a glycerinu. Dne 3. září 1864 při pokusech s nitroglycerinem byli Emil a několik dalších zabiti při výbuchu v továrně na statku Immanuela Nobela v Heleneborg. Poté Alfred založil v roce společnost Nitroglycerin Aktiebolaget AB Vinterviken pokračovat v práci v izolovanější oblasti a v následujícím roce se přestěhoval do Německa, kde založil další společnost, Dynamit Nobel.[1]

Navzdory vynálezu tryskacího víčka těkavost nitroglycerinu způsobila, že byl nepoužitelný jako komerční výbušnina. K vyřešení tohoto problému se Nobel snažil kombinovat jej s jinou látkou, která by zajistila bezpečnost při přepravě a manipulaci, ale nesnížila by jeho účinnost jako výbušniny. Vyzkoušel kombinace cementu, uhlí a pilin, ale byl neúspěšný. Nakonec to zkusil křemelina, zkamenělé řasy, které si přivezl z Labe poblíž jeho továrny v Hamburg, který úspěšně stabilizoval nitroglycerin na přenosnou výbušninu.[1]

Získal Nobelovu cenu patenty za jeho vynálezy v Anglii dne 7. května 1867 a ve Švédsku dne 19. října 1867.[2] Po svém zavedení dynamit rychle získal široké využití jako bezpečnou alternativu k Černý prášek a nitroglycerin. Nobel přísně kontroloval patenty a nelicencované duplikující společnosti byly rychle ukončeny. Několik amerických podnikatelů však patent obišlo pomocí absorbentů jiný než křemelina, jako je pryskyřice.[3]

Nobel původně prodával dynamit jako „Nobel's Blasting Powder“, ale rozhodl se změnit název na dynamit, z Starořečtina slovo dýnamis (δύναμις), což znamená „síla“.[4][5]

Výroba

Formulář

Dynamit se obvykle prodává ve formě lepenkových válců dlouhých přibližně 20 cm a přibližně 3,2 cm (1 1⁄4 v) v průměru o hmotnosti asi 190 gramů (1⁄2 trojská libra).[6] Takto vyrobená hůl dynamitu obsahuje zhruba 1 MJ (megajoule ) energie.[7] Existují i ​​jiné velikosti, hodnocené buď porcí (Quarter-Stick nebo Half-Stick) nebo podle hmotnosti.

Dynamit se obvykle hodnotí jako „hmotnostní síla“ (množství nitroglycerinu, které obsahuje), obvykle od 20% do 60%. Například, 40% dynamit je složen ze 40% nitroglycerinu a 60% „drogy“ (absorpční skladovací médium smíchané se stabilizátorem a jakýmikoli přísadami).

Úvahy o úložišti

Maximum skladovatelnost nitroglycerinu na bázi dynamitu se doporučuje jako jeden rok od data výroby za dobrých skladovacích podmínek.[6]

V průběhu času, bez ohledu na použitý sorbent, budou tyčinky dynamitu „plakat“ nebo „potit“ nitroglycerin, který se pak může shromažďovat ve spodní části krabice nebo skladovacího prostoru. Z tohoto důvodu výbušné příručky doporučují opakované převracení boxů s dynamitem ve skladu. Na vnější straně tyčinek se vytvoří krystaly, které způsobí, že budou ještě citlivější na nárazy, tření a teplotu. Proto, zatímco riziko výbuchu bez použití a rozbuška pro čerstvý dynamit je minimální, starý dynamit je nebezpečný. Moderní balení to pomáhá eliminovat umístěním dynamitu do uzavřených plastových sáčků a použitím lepenky potažené voskem.

Dynamit je středně citlivý na otřesy. Zkoušky odolnosti proti nárazům se obvykle provádějí pomocí kladiva: asi 100 mg výbušniny se umístí na kovadlinu, na kterou se z různých výšek upustí váha mezi 0,5 a 10 kilogramy (1,1 až 22,0 lb), dokud není dosaženo detonace.[8] S kladivem o hmotnosti 2 kg, rtuť fulminát detonuje se vzdáleností pádu 1 až 2 cm, nitroglycerinem 4 až 5 cm, dynamitem 15 až 30 cm a čpavkovými výbušninami 40 až 50 cm.

Hlavní výrobci

Reklama na společnost Aetna Explosives Company z New Yorku.

Jižní Afrika

Po několik desetiletí počínaje 40. léty byl největším producentem dynamitu na světě Unie Jihoafrické republiky. Tady De Beers společnost založila továrnu v roce 1902 v Somerset West. Továrnu na výrobu výbušnin později provozoval AECI (Africké výbušniny a chemický průmysl). Poptávka po produktu pocházela hlavně z obrovských dolů na zlato v zemi, zaměřených na Witwatersrand. Továrna v Somerset West byla v provozu v roce 1903 a do roku 1907 již vyráběla 340 000 případů, každý 23 kilogramů (50 lb) ročně. Konkurenční továrna v Modderfonteinu vyráběla dalších 200 000 případů ročně.[9]

V 60. letech došlo v závodě Somerset West ke dvěma velkým výbuchům. Někteří dělníci zemřeli, ale ztráty na životech byly omezeny modulární konstrukcí továrny a jejích zemních prací a výsadbou stromů, které směřovaly výbuchy nahoru. V továrně Modderfontein došlo k několika dalším výbuchům. Po roce 1985 tlak odborů přinutil AECI k postupnému ukončení výroby dynamitu. Továrna poté pokračovala v produkci výbušnin na bázi emulzí na bázi dusičnanu amonného, ​​jejichž výroba a manipulace je bezpečnější.[10]

Spojené státy

Dynamit byl poprvé vyroben v USA společností Giant Powder Company z San Francisco, Kalifornie, jehož zakladatel získal výhradní práva od Nobelovy ceny v roce 1867. Giant nakonec získal DuPont, která vyráběla dynamit pod názvem Giant, dokud nebyl Giant rozpuštěn společností DuPont v roce 1905.[11]Poté společnost DuPont vyráběla dynamit pod svým vlastním jménem až do let 1911–12, kdy byl jeho monopol na výbušniny rozdělen americkým obvodním soudem v „práškové věci“. Po rozpadu vznikly dvě nové společnosti, Hercules Powder Company a Atlas Powder Company, která se poté začala zabývat výrobou dynamitu (v různých formulacích).

Pouze v současné době Dyno Nobel vyrábí dynamit v USA. Jediné zařízení, které jej vyrábí, se nachází v Kartágo, Missouri, ale materiál nakupuje od Dyno Nobel jiní výrobci, kteří na dynamit a boxy kladou štítky.

Nedynamické výbušniny

Jiné výbušniny jsou často označovány nebo zaměňovány s dynamitem:

TNT

TNT se nejčastěji předpokládá, že je stejný jako (nebo zaměňovaný) dynamit, a to především kvůli všudypřítomnosti obou výbušnin v průběhu 20. století a civilní praxi přípravy nábojů dynamitu v 8 „x 1“ „tyčkách“ zabalených v červeném voskovaném papíru a tvarovaný tak, aby se vešel do válcového tvaru vrty vyvrtaný ve skalní stěně. Toto nesprávné spojení mezi TNT a dynamitem bylo vylepšeno o Bugs Bunny karikatury, kde animátoři začali označovat žádný druh komiksové bomby (od tyčinek dynamitu po sudy) Černý prášek ) jako „TNT“, protože zkratka byla kratší, zapamatovatelnější a nevyžadovala gramotnost rozpoznat "TNT" znamenalo "bomba" (podobně jako použití označení XXX na whisky lahve a sudy v karikaturách). To nakonec vedlo k obecnému vnímání, že TNT a dynamit jsou jedno a totéž.

Ve skutečnosti mají TNT a dynamit kromě toho, že jsou vysoce výbušninami, velmi málo společného: TNT je druhá generace vrhatelná výbušnina přijatý armádou. Německé ozbrojené síly jej přijaly jako náplň pro dělostřelecké granáty v roce 1902, asi 40 let po vynálezu dynamitu, což je první generace flegmatizovaná výbušnina primárně určeno pro civilní zemní práce. TNT nebyl nikdy populární ani rozšířený v civilních zemních pracích, protože je podstatně dražší a váhově méně výkonný než dynamit,[12] stejně jako pomalejší míchání a balení do válcových vrtů; dynamit nikdy nebyl ve válčení populární, protože se za těžkých podmínek rychle zvrhne a může být odpálen buď ohněm, nebo nedbalou kulkou. Hlavním aktivem TNT je jeho pozoruhodná necitlivost a stabilita: je vodotěsný a není schopen detonace bez extrémního šoku a tepla poskytovaného rozbuška (nebo a sympatická detonace ); to výhodně také umožňuje, aby se roztavil při 178 ° F (81 ° C) a nalil do vysoce výbušné granáty a nechá se znovu ztuhnout bez zvláštního nebezpečí nebo změny vlastností TNT.[13] Proto více než 90% TNT vyrobeného v Americe vždy bylo určeno pro vojenský trh, s většinou plnících granátů, ruční granáty a vzdušné bomby a zbytek je zabalen do hnědých "cihel" (ne červených válců) pro použití jako demoliční poplatky podle bojové inženýry.

„Extra“ dynamit

Ve Spojených státech vynalezl v roce 1885 chemik Russell S. Penniman „amonný dynamit“, formu výbušniny, která dusičnan amonný jako náhrada za nákladnější nitroglycerin. Dusičnan amonný má pouze 85% chemická energie nitroglycerinu.

Hodnotí se buď jako „hmotnostní síla“ (množství dusičnanu amonného v médiu), nebo „pevnost v kazetě“ ( potenciální výbušná síla generované množstvím výbušniny určité hustoty a velikosti zrna použité ve srovnání s výbušnou silou generovanou ekvivalentní hustotou a velikostí zrna standardní výbušniny). Například vysoce výbušný 65% extra dynamit má hmotnostní sílu 65% dusičnanu amonného a 35% „drogy“ (absorpční médium smíchané se stabilizátory a přísadami). Jeho „síla kazety“ by byla jeho hmotnost v librách krát jeho síla ve vztahu ke stejnému množství ANFO (základní civilní standard) nebo TNT (vojenský základní standard). Například 65% amonný dynamit s 20% pevností náboje by znamenalo, že hůl se rovná ekvivalentní hmotnostní síle 20% ANFO.

„Vojenský dynamit“

„Vojenský dynamit“ je náhražka dynamitu, formulovaná bez nitroglycerinu. Obsahuje 75% RDX, 15% TNT, 5% SAE 10 motorový olej a 5% kukuřičný škrob, ale jeho skladování a manipulace po delší dobu je mnohem bezpečnější než u Nobelova dynamitu.[14] Vojenský dynamit nahrazuje nitroglycerin mnohem stabilnějšími chemikáliemi.[15]

Nařízení

Hlavní článek: Výbušný materiál § nařízení

Různé země po celém světě přijaly zákony o výbušninách a vyžadují povolení k výrobě, distribuci, skladování, používání a držení výbušnin nebo přísad.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C „Alfred Nobel - Dynamit“ (ve švédštině). Švédské národní muzeum vědy a techniky. Citováno 1. října 2017.
  2. ^ Schück & Sohlman (1929), str. 101.
  3. ^ US Patent 234489 vydaný Morseovi 16. listopadu 1880
  4. ^ "dynamit." The American Heritage® Dictionary of the English Language, Fourth Edition. 2003. Houghton Mifflin Company 19. března 2013 http://www.thefreedictionary.com/dynamite
  5. ^ "dynamit." Collins English Dictionary - úplný a nezkrácený. 1991, 1994, 1998, 2000, 2003. HarperCollins Publishers 19. března 2013 http://www.thefreedictionary.com/dynamite
  6. ^ A b „Austin Powder Guide, Dynamite series page 2“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 21. března 2012. Citováno 9. června 2012.
  7. ^ ChemViews. „145 let dynamitu“. Chemické pohledy. Časopis ChemViews. Citováno 6. května 2017.
  8. ^ Carlos López Jimeno, Emilio López Jimeno, Francisco Javier Ayala-Carcedo, Vrtání a trhání skal, přeložila Yvonne Visser de Ramiro z Manual de perforación y voladura de rocas (1987), Geomining Technological Institute of Spain (Instituto Tecnológico Geominero de Espan ~ a), Taylor & Francis, London and New York, 1995, ISBN  90-5410-199-7
  9. ^ "Domov". Asociace chemického a spojeneckého průmyslu.
  10. ^ „Historické události 80. let“. 30. června 2006. Archivovány od originál dne 30. června 2006. Citováno 9. června 2012.
  11. ^ „The Federal Reporter with Key-Number Annotations, Volume 188: Cases Argued and Determined in the Circuit Courts of Courts and Circuit and District Court of the United States, August-October, 1911“. Digitální knihovna UNT. 8. května 1911.
  12. ^ J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe. Zehnte, vollständig überarbeitete Auflage. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2008, ISBN  978-3-527-32009-7.
  13. ^ Gibbs, T. R. & Popolato, A. Data výbušného majetku LASL. Národní laboratoř Los Alamos, Nové Mexiko. USDOE, 1980.
  14. ^ „Nevybuchnuté informace o arzenálu: plniva arzenálu“. Uxoinfo.com. Citováno 9. června 2012.
  15. ^ Ledgard, Jared (2007). Příručka vojáků, svazek 1: Výbušné operace. ISBN  978-0-615-14794-9.

Další čtení

  • Cartwright, A. P. (1964). Společnost Dynamite: The Story of African Explosives and Chemical Industries Limited. Cape Town: Purnell & Sons (S.A.) (Pty) Ltd.
  • Larabee, Ann (2015). Špatné ruce: Populární zbraně manuály a jejich historické výzvy k demokratické společnosti. New York: Oxford University Press. 38–39. ISBN  978-0-19-020117-3. OCLC  927145132.
  • Schück, H. a Sohlman, R. (1929). Život Alfreda Nobela. Londýn: William Heinemann Ltd.

externí odkazy