§3.4 'Explosief materiaal'

Begrippen §4

Brisante springstoffen

Detonatie

Dynamiet

Nitroglycerine

PETN

Semtex

Semtex is een plastisch explosief materiaal dat een brede bruikbaarheid bezit. Het is voor het eerst gemaakt door een bedrijf in het voormalige Tsjecho-Slowakije.

Het explosief wordt gebruikt voor het opblazen van gebouwen en ook voor bepaalde militaire doeleinden.

Semtex is berucht doordat het populair is bij terroristen. Tot voor kort was het explosief moeilijk te detecteren. Bovendien is het materiaal zo sterk explosief, dat 250 gram voldoende is om een vliegtuig neer te halen...

De explosieve stof in semtex is PETN (pentaerythritoltetranitraat). Bij de explosie ontleedt PETN in zeer korte tijd. Hierbij komt ook veel energie vrij en ontstaan veel gassen.

Deze gassen zetten sterk uit, doordat de temperatuur ook hier heel snel stijgt. Deze expansie zorgt voor de explosieve kracht van PETN.

Bij de explosie treedt de volgende ontledingsreactie op:

C H N O (s) 3 CO (g) + 4 H O (l) + 2 N (g) + 2 CO (g)

5 8 4 12 2 2 2

Explosieven

Explosieven of springstoffen zijn ontplofbare vaste of vloeibare stoffen. Deze stoffen kunnen in zeer korte tijd een reactie ondergaan. Daarbij ontstaan gassen die een veel groter volume innemen dan de beginstoffen.

Explosieven zijn er in verschillende soorten en typen. Ze worden gekenmerkt door drie zaken:

• de hoeveelheid energie die vrijkomt per kilo materiaal;
• de snelheid van de voortplanting van het reactiefront;
• de hoeveelheid energie die moet worden toegevoerd om de explosie te laten beginnen.

Dynamiet

7

Dynamiet is een explosief gebaseerd op de explosieve kracht van nitroglycerine. Het werd in 1866 uitgevonden door de Zweedse chemicus Alfred Nobel. Nitroglycerine is een zeer krachtig, maar gevaarlijk explosief. Het kan bij de bereiding en het vervoer gemakkelijk (en vaak onbedoeld) exploderen.

Nobel ontdekte dat de gevoeligheid van het materiaal belangrijk kon worden verminderd door het te laten opzuigen in een poreuze vaste stof, zoals zaagsel. De zo verkregen substantie noemde hij dynamiet.

Dit wordt meestal aangeboden in de vorm van staven. Om ze te laten exploderen, is onder normale omstandigheden een ontsteker nodig.

TNT

TNT is een explosieve stof die veel wordt gebruikt vanwege een grote explosieve kracht, brisantie en een grote schokbestendigheid.

Zuiver TNT bestaat uit lichtgeel-bruin gekleurde kristallen en kan lang bewaard worden. Het is overigens ook eenvoudig oplosbaar in veelgebruikte organische oplosmiddelen, zoals ether, aceton en alcohol, maar slecht in water.

De stof kan in pure vorm worden gebruikt als explosief, maar er worden ook veel explosieven gebruikt die uit mengsels bestaan waarvan TNT een belangrijke component is.

o

Dynamiet kan zeer gevaarlijk worden bij temperaturen hoger dan 35 C, omdat nitroglycerine dan begint uit te zweten.

Bij de explosie van dynamiet ontleedt nitroglycerine in zeer korte tijd. Hierbij komt heel veel energie vrij. Er ontstaan veel gassen bij de ontleding, deze zetten geweldig uit doordat de temperatuur in korte tijd sterk stijgt.

Deze expansie zorgt voor de explosieve kracht van dynamiet. Hierbij treedt deze reactie op:

4 C H N O (s) 12 CO (g) + 10 H O (l) + 6 N (g) + O (g)

Uit deze reactie valt af te lezen dat het explosief zelf de

benodigde zuurstof levert. Zo zijn er veel stoffen die zuurstof

kunnen leveren.

3 5 3 9 2 2 2 2

Als het reactiefront sneller is dan het geluid, spreekt met over een detonatie. Anderzijds noem je het een deflagratie als het geluid dus sneller is dan het reactiefront.

Hoe hoger de detonatiesnelheid en hoe groter de vrijkomende energie, hoe groter het verbrijzelende effect (brisantie) van de springstof. Bij zeer brisante springstoffen is de snelheid van het reactiefront 5-7 km/s.

Voor sommige explosieven is de kleinste aanraking al voldoende om de explosie op gang te brengen. Voor andere, zoals nitroglycerine, volstaat een kleine stoot of wrijving. Voor weer andere explosieven is een flinke mechanische schok, een elektrostatische ontlading, of zelfs een kleine explosie van een ander materiaal nodig.

Bij de explosie ontleedt TNT in zeer korte tijd. Hierbij komt veel energie vrij en ontstaan veel gassen. Deze gassen zetten enorm uit, doordat de temperatuur in korte tijd flink toeneemt.

Deze expansie zorgt voor de explosieve kracht van TNT. Bij de explosie van TNT komt ook een zwarte rook vrij die voornamelijk bestaat uit koolstof. Er is onvoldoende zuurstof om alle koolstof om te zetten in koolstofdioxide.

Bij de explosie treedt deze ontledingsreactie op:

4 C H N O (s) 21 C (s) + 7 CO (g) + 10 H O (l) + 6 N (g)

7 5 3 6 2 2 2

§3.4 'Explosief materiaal'