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Explosives1

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by

Uriel Garza

on 23 May 2013

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Transcript of Explosives1

PETN Nitroamine high explosives
Altos explosivos con nitroaminas Dynamite
Dinamita Nitroglycerin
Nitroglicerina TNT Less sensitive
Quick wave of detonation (3 to 9 km/s)
Great shattering effect High Explosives
Altos Explosivos Menos sensibles
Onda rápida de detonación
Gran efecto destructivo Líquido aceitoso
Congela a 13°C
Muy sensible a los golpes
Reacciona a los 41°C por sí misma Oily liquid
Freezes al 13°C
Very sensitive to shock
At 41°C reacts by itself Nitration
Nitración Split Reaction
Reacción de descomposición Synthesis Reaction
Reacción de síntesis Nitroglycerin
Nitroglicerina Glycerin
Glicerina Nitroglycerin
Nitroglicerina Explosives Temperature Control
Control de temperatura Agitator
Agitador Chaqueta
Serpentín Jacket
Coil Heat exchanger
Intercambiador de calor Steel
Acero Nitrator tank
Tanque nitrador Process Technology for Synthesis
Tecnología del proceso para la síntesis 6800 lb
50% HNO3
50% Oleum Sufonitric mixture
Mezcla sulfonítrica - 20 °C
Cloruro de calcio Cooling sulfonitric mixture
Enfriamiento de la mezcla sulfonítrica Brine
Salmuera @ -20°C
Calcium chloride Glycerin
Glicerina 2 ~ 3 °C Adding glycerin
Adición de la glicerina Brine
Salmuera Mass flow: 32 lb/min
Flujo másico de 32 lb/min 1600 lb
99.9% Contaminated nitroglycerin
~ 1600 kg/m3
μ=1500cp Acid and wastes
Ácido y residuos
~ 1700 kg/m3
μ=20cp Separating product
Separación del producto Washing Nitroglycerin
Lavado de la nitroglicerina -Warm water
-Solution 3% Na2CO3 -Agua tibia
-Solución al 3% Na2CO3 Low agitation
Pump by air pressure (if needed) Baja agitación
Bombeado por aire a presión si se requiere Storage in lead-line tank
Almacenamiento en tanques con cubierta de plomo Sawdust
Aserrín Preparing absorbent
Preparando el absorbente Nitroglicerina absorbida en otro material (kieselguhr; aserrín)
Mezcla plástica
Menos sensible a los golpes Nitroglycerin absorbed in other material (kieselguhr; sawdust)
Plastic mixture
Less sensitive to shock Dried sawdust
Aserrín seco Pan-dryer
Secador de charolas Nitroglycerin
Nitroglicerina 8 ~ 25% 15 ~ 60% 40 ~ 70% -Bajas velocidades
-Equipos que no generen chispas
-Se agrega lentamente la nitroglicerina -Low velocity
-Non-sparking construction
-Add nitroglycerin slowly Caution!
¡Precaución! Edge runner
Molino de borde redondeado Ammonium Nitrate
Nitrato de amonio The cartriges are paraffin-coated and boxed in sawdust
Los cartuchos se recubren con parafina y se meten en cajas con aserrín The blended products are packed in paper cartridges
El producto molido es empacado en cartuchos de papel Explosives
Explosivos In industry, utilized to save billions of man-hours of work.

Examples:
Dislodging rocks.
Demolition.
Clearing land.
Blasting ditches.
Mining coal and other minerals. En la industria, utilizados para ahorrar billones de horas de trabajo.

Ejemplos:
Desalojando rocas.
Demolición.
Despejar tierras.
Crear zanjas.
Minería de carbón y otros minerales. In ammunition for war and sporting purposes; and also in other explosive munitions, such as bombs, rockets, grenades and mines. En municiones para la guerra y para uso deportivo; y además en otro tipo de munición explosiva como bombas, cohetes, granadas y minas. The usual classification of explosives is into two general groups:
High explosives
Low or progressive explosives. The explosive kinds differ in sensitivity to shock, the ease with which detonation can be started, the rate of propagation burning throughout the mass of explosive and the expanded volume of hot gases produced. The low explosives have the slower propagation rate and, on burning, provide a powerful pushing effect; they are used as propellants.
With high explosives, the detonation shock wave passes so quickly through the mass that a great shattering effect results. When this change takes place in a confined space, an extremely high pressure is developed which will shatter the confining walls, but if developed at a relatively slower, controlled rate, may be used to propel a projectile. What is an explosive?
¿Qué es un explosivo? An explosive is a chemical substance or mixture of substances... Un explosivo es una sustancia química o mezcla de sustancias... Cuando este cambio toma lugar en un espacio confinado, se desarrolla una presión extremadamente alta que rompe las paredes del confinamiento, pero si se desarrolla relativamente más lento, a una velocidad controlada, puede ser usado para propulsar un proyectil. ...when is subjected to heat, percussion, detonation, catalysis or friction, undergoes a very rapid transformation with the evolution of a large amount of heat and a volume of gases much greater than the original volume. ...cuando es sometido a calor, percusión, detonación, catálisis o fricción, experimenta una transformación muy rápida con la evolución de una gran cantidad de calor y un volumen de gases mucho mayor que el volumen original. Los tipos de explosivos difieren en la sensibilidad a los golpes, la facilidad con que puede iniciar la detonación y la velocidad de propagación de la combustión a través de la masa del explosivo y el volumen expandido de gases calientes. La clasificación usual de los explosivos se divide en dos grupos generales:
Altos explosivos
Bajos explosivos o progresivos. Los bajos explosivos tienen la menor velocidad de propagación, al quemarse proporcionan un poderoso efecto de empuje; son usados como propulsores.
Con los altos explosivos, la onda de choque de la detonación pasa tan rápido a través de la masa que se produce un gran efecto estremecedor. Azufre Carbón Benzoato de potasio Nitrato de sodio Mixto Fuegos pirotécnicos El arte de iluminar el cielo The art of illuminating the sky El efecto estético
está relacionado
con la fórmula
o receta química
partícular Color de luces Potencia del disparo Duración del efecto
lumínico y/o sonoro INITIATORS, PRIMERS AND IGNITERS
INICIADORES, CEBADORES Y ENCENDEDORES Azida de plomo
Lead azide Polvora
Black powder Fulminato de mercurio Hg (ONO 2) 2
mercury fulminate Hg (ONO 2) 2 PROPULSORES
PROPELLANTS Polvo de granos perforados
Perforated-Grain Powders El proceso de polvo bola
The Ball-Powder Process Fabricación de Nitrocelulosa
Nitrocellulose Manufacture se hace en pequeñas cantidades, una libra de mercurio se añade gradualmente a aproximadamente 8 libras de HNO3 concentrado para hacer nitrato mercúrico. Esta solución, con exceso de HNO3, se magnetiza con 10 libras de 95 por ciento de alcohol etílico. La reacción es intensa, y es moderado en las etapas posteriores de la adición de alcohol diluido. is made in small batches; one pound of mercury is added gradually to about 8 lbs of concentrated HNO3 to make mercuric nitrate. This solution, which contains an excess of HNO3, is fluxed with 10 lbs of 95 per cent ethyl alcohol. The reaction is vigorous, and is moderated in the later stages by the addition of diluted alcohol. Está hecho mediante la adición de 2 % solución acuosa de azida de sodio, un 5 % de solución acuosa de acetato de plomo que contiene una pequeña cantidad de dextrina (que hace el producto más seguro de manejar). It is made by adding 2 per cent aqueous solution of sodium azide to a 5 per cent aqueous solution of lead acetate which contains a small amount of dextrin (which makes the product safer to handle). The aesthetic effect relates with
the formula or chemical recipe particular Some principles of explosives technology

Algunos principios de la tecnología de explosivos. Power shot Carbón + azufre
+ nitrato de sodio Most Chemical explosives contain oxygen and oxidable elements. The oxygen is usally present in groups having low thermodynamic stability such as:
Nitrate (-NO₃)
Nitro (-NO₂)
Nitramine (-NH·NO₂) Charcoal + sulfur
+ sodium nitrate Duration of effect lighting and/or sound Carbón + azufre
+ benzoato de potasio Charcoal + sulfur
+ potassium benzoate La mayoría de los químicos explosivos contienen oxígeno y elementos oxidables. El oxígeno esta usualmente presente en grupos que tienen baja estabilidad termodinámica como:
Nitrato (-NO₃)
Nitro (-NO₂)
Nitramina (-NH·NO₂) Color lights Others "explosophore" groups which contain oxygen are:
Chlorate (-ClO₃)
Perchlorate (-ClO₄)
Fulminate (-ONC)
and
Azide (-N=N=N)
Acetylide (-C=C-)
groups which contain no oxygen. Clorato de potasio Potassium chlorate Clorato de bario + clorato de potasio Barium chlorate + potassium chlorate Otros grupos "explosoforos" que contienen oxígeno son:
Clorato (-ClO₃)
Perclorato (-ClO₄)
Fulminato (-ONC)
y
Azida (-N=N=N)
Acetiluro
grupos que no contienen oxígeno. Aluminio en polvo Powdered aluminium Sulfato de cobre Copper sulphate Sulfur S Charcoal C Sodium nitrate NaNO3 Potassium benzoate C7H5O2K Mixed Carbón + azufre Nitrato Charcoal + sulfur Nitrate Calidad del mixto Mixed quality Si el volador estalla a poca altura, es porque la mezcla esta "fuerte" If the low-level flying explodes is because the mixture is "strong" Si la mezcla está "fuerte" es porque el grano de las sustancias es muy fino Si el sonido es bajo, la mezcla es débil, por lo tanto el grano es grueso. If the mixture is "strong" that´s because the grain of substances is very refined If the sound is low, the mixture is weak, that´s because the grain is thick Si el volador no se eleva es porque la mezcla esta mal molida If the flyer doesn´t up, that´s because the mixture is bad crushed Para obtenerlo se hace una mezcla de 1 volumen de ácido nítrico (HNO3) y tres volúmenes de ácido sulfúrico (H2SO4).
Cuando la mezcla de ambos ácidos está fría, se introduce el algodón y se deja durante unos 15 minutos estabilizando la temperatura (enfriando, ya que la reacción es muy exotérmica).
La obtención descrita anteriormente genera una nitrocelulosa altamente explosiva y peligrosa, con un grado altisímo de pureza. To obtain it becomes a mixture of 1 volume of nitric acid (HNO3) and three volumes of sulfuric acid (H2SO4).
When the mixture of both acids is cold, the cotton is introduced and left for about 15 minutes to stabilize the temperature (cooling, since the reaction is very exothermic).
Obtaining nitrocellulose described above generates a highly explosive and dangerous, with a very high degree of purity. es un propulsor de base doble, que se compone principalmente de nitrocelulosa y nitroglicerina. Básicamente, hay dos características que lo distinguen de otros propulsores base doble. En primer lugar su forma esferoidal,en segundo lugar su proceso de fabricación, que es totalmente diferente de la utilizada para los propulsores de base única, doble o triple, con o sin disolventes. a double base propellant, which is composed mainly of nitrocellulose and nitroglycerine. Basically, there are two features that distinguish it from other double base propellants. Firstly spheroidal shape, secondly its manufacturing process, which is totally different from that used for the base propellants single, double or triple, with or without solvents. Characteristics of Explosives

Características de Explosivos En una explosión hay un rápido aumento en el volumen y de liberación de energía de manera extrema, usualmente con generación de altas temperaturas y gases. Sensitivity of shock Estabilidad Detonation Velocity Is the velocity at which the shock wave front travels through a detonated explosive.

Explosive velocities are always faster than the local speed of sound in the material.

If the explosive is confined before detonation, such as in an artillery shell, the force produced is focused on a much smaller area, and the pressure is massively intensified. Velocidad de detonación Es la velocidad a la cual la onda de choque viaja a través de un explosivo detonado.

Las velocidades de explosión son siempre más rápidas que la velocidad del sonido local en el material.

Si el explosivo esta confinado antes de la explosión, como en un proyectil de artillería la fuerza producida se centra en un área mucho más pequeña y la presión se intensifica masivamente. Volume of expansion In an explosion there is a rapid increase in volume and release of energy in an extreme manner, usually with the generation of high temperatures and the release of gases. Volumen de expansión Is a comparative measure of the sensitivity to sudden compression (by impact or blast) of an explosive chemical compound. Sensibilidad de choque Es una medida comparativa de la sensibilidad a la compresión repentina (por impacto o explosión) de un compuesto químico explosivo. Potencia Se define como la capacidad de un explosivo de fragmentar.

Depende de la composición del explosivo. Power Is defined as the capacity an explosive of fragmentation.

Depends on the composition of the explosive. La mayoría de los Altos Explosivos (excepto la Dinamita) son estables tanto a la humedad como a las temperaturas, resistente al choque, que para ser detonados se requiere una presión superior a 500
libras sobre pulgada cuadrada y una temperatura superior a 150°F según el explosivo. Stability Most high explosives (except Dynamite) are stable both moisture such as temperatures, shock resistant, which is required to be detonated a pressure greater than 500 pound per square inch and a temperature above 150 ° F as the explosive. El material se compacta en una prensa hidráulica Triturado y mezclado la mayor parte del disolvente se elimina por secado Contenido medio de Nitrogeno 13.15% The material is compacted in a hydraulic press Crushing and mixing the bulk of the solvent is removed by drying. Nitrogen content 13.15% Garza Rubalcava, Uriel de Jesús.
Gutiérrez Román, Steven Alejandro.
Perfecto Gómez, Perla Selene.
Rincón Velázquez, Jesús.
Rivera Gálvez, Francisco Javier. propulsor liquido propulsor solido En los cohetes de propulsor sólido, el combustible y el oxidante se mezclan conjuntamente bajo la forma de un polvo compacto y solidificado que se acumula en la cámara de combustión adhiriéndose perfectamente a las paredes y dejando un agujero cilíndrico central. Una de las combinaciones más utilizadas para propulsores sólidos es la mezcla de poliuretano, un combustible plástico, con perclorato de amonio como oxidante; aunque también se emplean otras mezclas.

In solid propellant rockets, fuel and oxidizer are mixed together in the form of a pressed powder and solidified that accumulates in the combustion chamber to adhere perfectly to the walls and leaving a central cylindrical hole. One of the combinations used in solid propellant is a mixture of polyurethane, a plastic fuel with ammonium perchlorate as an oxidizer, although other mixtures are also used. Los cohetes de propulsor líquido llevan el combustible y el oxidante en dos depósitos separados. Los dos líquidos son enviados por medio de una bomba a la cámara de combustión donde, al entrar en contacto, desarrollan el proceso químico que da lugar a un potente flujo de partículas gaseosas. Una de las combinaciones más empleadas para los cohetes de propulsor líquido es la de hidrógeno líquido (combustible) con oxígeno líquido (oxidante). De este tipo eran los motores del Saturno V, que llevó a los americanos a la Luna.

Liquid propellant rockets carrying the fuel and oxidant into two separate reservoirs. The two liquids are sent through a pump to the combustion chamber where, upon contact, develop chemical process which gives rise to a powerful flow of gaseous particles. One of the most common combinations for liquid propellant rocket is liquid hydrogen (fuel) with liquid oxygen (oxidant). Of this type were the engines of the Saturn V, which carried Americans to the moon. Nuclear Test

Ensayo Nuclear From inside

Desde el interior Slowed down 100 times

Ralentizado 100 veces Potassium Nitrate 75%
Sulfur 10%
Coal 15% Nitrato de Potasio 75%
Azúfre 10%
Carbón 15% Composition Composición Combustión rápida: Fast burning:

Nitrato de potasio 75 % Potassium nitrate 75%
Carbón 15% Charcoal 15%
Azufre 10% Sulfur 10% Combustión lenta: slow burning:

Nitrato de potasio 40 % Potassium nitrate 40%
Carbón 30% Charcoal 30%
Azufre 15% Sulfur 15% EQUIPO 3 Gracias!!! Thank you!!! ¿Qué es un fuego pirotécnico? What is a firework? Fireworks Explosivos Perclorato de potasio + Nitrato de estroncio Potassium perchlorate + strontium nitrate Cebador:
Dispositivo utilizado para iniciar el funcionamiento de un tren explosivo o de ignición. Puede ser accionado por fricción, calor, presión o electricidad.

primer:
Device used to initiate the functioning of an explosive or igniter train. It may be actuated by friction, heat, pressure or electricity. Encendedor:
Dispositivo que contiene una mezcla lista para incendiarse, se utiliza para amplificar la ignición de una carga propulsora por un cebador.

Igniters:
Device containing a mixture ready to fire, is used to amplify the ignition of a propellant charge for a primer. Iniciador:
es un detonador o mecha detonante utilizada para iniciar la detonación de un material explosivo. Una pequeña cantidad muy sensible / potente explosivo, se utiliza para iniciar la detonación de otro explosivo menos sensible.Fulminato de mercurio, azida de plomo y estifnato de plomo,estos son los principales explosivos utilizados como iniciadores.

Initiator:
a detonator or detonating cord used to start detonation in an explosive material. A small quantity of very sensitive/powerful explosive, use to start the detonation of another less sensitive explosive. Mercury fulminate, lead azide and styphnate lead are the principal explosives used as initiators. Centrifugación
Centrifuging
Lavado
Washing
Caza furtiva
Poaching
Pruebas
Testing El algodón se utiliza como viene de la centrifuga.
The cotton is used as the centrifuge.
La nitrocelulosa se disuelve en acetato de etilo. Estabilizador.
The nitrocellulose is dissolved in ethyl acetate. stabilizer.
El polvo bola se tamiza, se lava y se seca.
The ball powder is sieved, washed and dried.
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