安利
爆炸反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。硝基中的氮呈現(xiàn)高價態(tài),具有強氧化性,強烈傾向于生成穩(wěn)定的氮氣,而且硝基越多氧化性越強;有機物中的碳則具有還原性,本身還可燃燒,再加上硝基中的氧作為助燃劑。一旦外界施加一定的能量,就能發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng),生成的氮氣等氣體以高溫高壓氣體沖擊波的形式釋放出來。硝酸銨雖然不是有機物,不含碳,但這并不妨礙氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。因為硝酸銨中有兩個價態(tài)不一樣的氮,一個+5,一個-3,也就是說氧化劑和還原劑,硝酸銨一肩挑了。1659年,德國人格勞貝爾首次制得硝酸銨。隨著合成氨工業(yè)的發(fā)展,硝酸銨生產(chǎn)獲得了豐富的原料,一度成為氮肥的領(lǐng)先品種。雖然作為化肥使用的硝酸銨要經(jīng)過鈍化,但危險還是不小,所以現(xiàn)在已很少見,代之以碳酸氫銨、尿素、有機化肥等。
三硝基苯酚是苯酚的三硝基取代物,因有苦杏仁味且酸性很強,所以得名苦味酸??辔端崾鞘澜缟献钤绲暮铣烧ㄋ帲缭?771年就由英國人沃爾夫合成出來,最初是作為黃色染料使用。1871年的一天,法國一家染料廠的工人想用榔頭砸開盛裝苦味酸的桶,結(jié)果造成爆炸,人們才發(fā)現(xiàn)這種黃色染料的另類用途。經(jīng)過試驗和調(diào)配,這種爆炸力巨大的黃色炸藥取代了當(dāng)時炮彈中充填的黑色火藥。不過,苦味酸穩(wěn)定性不強,受熱、摩擦、撞擊時會發(fā)生爆炸。
1863年,德國人威爾勃蘭德發(fā)明了化學(xué)成分為2,4,6-三硝基甲苯的炸藥,這就是鼎鼎大名的梯恩梯(TNT)。TNT是一種威力很強而又相當(dāng)安全的炸藥,即使被子彈擊穿,也不容易爆炸,所以需要使用雷管作為引爆裝置。雷管是裝有引爆藥的金屬或紙、塑料等材質(zhì)的小管,因最初裝的引爆藥是雷汞,所以得名雷管。另外,TNT熔點僅82℃,很容易變成液體,方便裝填和塑形。TNT逐漸取代苦味酸,廣泛用于裝填各種彈藥和進行爆炸,并贏得了“炸藥之王”的稱號,以至于TNT還成為衡量爆炸威力的計量單位。一枚200萬噸TNT當(dāng)量的核武器,其爆炸產(chǎn)生的能量就相當(dāng)于200萬噸TNT爆炸產(chǎn)生的能量(每千克TNT炸藥可產(chǎn)生 4.2兆焦的能量)。
硝酸甘油全稱為三硝酸甘油酯,是丙三醇(甘油)與硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)形成的。與一般有機硝化物含有“碳-硝基”不同,它屬于含有“氧-硝基”的硝酸酯類炸藥。1846年,意大利化學(xué)家索布雷首次制成硝酸甘油,但對其研究和應(yīng)用貢獻最大的當(dāng)屬瑞典人阿爾弗雷德·諾貝爾。他降服了這種受輕微振動就會爆炸的危險液體,制成了高穩(wěn)定性、防誤爆的硝酸甘油鈍化炸藥,由此富甲一方,并留下了“諾貝爾獎”這一百年遺產(chǎn)。在這一過程中,他的家人也付出了生命的代價。另外,硝酸甘油制劑還是心臟病患者的救命藥。不必?fù)?dān)心藥片會爆炸,因為其中硝酸甘油含量很小。