Una breve storia di esplosivi chimici

Un'esplosione può essere definita come la rapida espansione di un materiale o dispositivo che esercita una pressione improvvisa sull'ambiente circostante. Può essere causato da una di queste tre cose: una reazione chimica che si verifica durante la conversione di composti elementali, un impatto meccanico o fisico o una reazione nucleare a livello atomico / subatomico.

La benzina che esplode quando viene incendiata è un'esplosione chimica provocata dall'improvvisa conversione di un idrocarburo in anidride carbonica e acqua. L'esplosione che si verifica quando la meteora colpisce la terra è un'esplosione meccanica. E un'esplosione di testate nucleari è il risultato del nucleo di una sostanza radioattiva, come il plutonio, che si divide improvvisamente in modo incontrollato.

Ma sono gli esplosivi chimici la forma più comune di esplosivo nella storia umana, usati sia per effetti creativi / commerciali che distruttivi. La forza di un dato esplosivo viene misurata dal tasso di espansione che mostra durante la detonazione.

Diamo un'occhiata brevemente ad alcuni esplosivi chimici comuni.

Polvere nera

Non si sa chi abbia inventato la prima polvere nera esplosiva. La polvere nera, nota anche come polvere da sparo, è una miscela di salnitro (nitrato di potassio), zolfo e carbone (carbonio). Nacque in Cina intorno al IX secolo e fu ampiamente utilizzato in Asia e in Europa alla fine del XIII secolo. Era comunemente usato nei fuochi d'artificio e nei segnali, nonché nelle operazioni di estrazione e costruzione.

La polvere nera è la più antica forma di propellente balistico ed è stata utilizzata con le prime armi a muso e altri usi di artiglieria. Nel 1831, William Bickford, un commerciante di pelletteria inglese, inventò la prima miccia di sicurezza. L'uso di una miccia di sicurezza ha reso gli esplosivi a polvere nera più pratici e più sicuri.

Ma poiché la polvere nera è esplosiva disordinata, alla fine del 18 ° secolo fu sostituita da esplosivi ad alto contenuto e da esplosivi in ​​polvere senza fumo più puliti, come quello che viene attualmente utilizzato nelle munizioni per armi da fuoco. La polvere nera è classificata come un basso esplosivo perché si espande e sub-velocità quando esplode. Gli esplosivi ad alto potenziale, per contratto, si espandono come velocità supersoniche, creando così molta più forza.

Nitroglicerina

La nitroglicerina è un esplosivo chimico scoperto dal chimico italiano Ascanio Sobrero nel 1846. Fu il primo esplosivo sviluppato più potente della polvere nera, la nitroglicerina è una miscela di acido nitrico, acido solforico e glicerolo ed è altamente volatile. Il suo inventore, Sobrero, lo ammonì contro i suoi potenziali pericoli, ma Alfred Nobel lo adottò come un esplosivo commerciale nel 1864. Numerosi incidenti gravi, tuttavia, fecero sì che la nitroglicerina liquida liquida fosse ampiamente vietata, portando alla eventuale invenzione della dinamite di Nobel.

nitrocellulosa

Nel 1846, il chimico Christian Schonbein scoprì la nitrocellulosa, chiamata anche guncotton, quando accidentalmente versò una miscela di potente acido nitrico su un grembiule di cotone e il grembiule esplose mentre si asciugava. Gli esperimenti di Schonbein e altri hanno rapidamente stabilito un modo per fabbricare il guncotton in sicurezza, e poiché aveva un potere pulito ed esplosivo quasi sei volte maggiore della polvere nera, è stato rapidamente adottato per l'uso come mezzo per spingere proiettili nelle armi. 

TNT

Nel 1863, TNT o trinitrotoluene fu inventato dal chimico tedesco Joseph Wilbrand. Originariamente formulato come colorante giallo, le sue proprietà esplosive non erano immediatamente evidenti. La sua stabilità era tale che poteva essere tranquillamente versato in involucri di conchiglie, e all'inizio del XX secolo entrò in uso standard per le munizioni militari tedesche e britanniche.

Considerato un alto esplosivo, il TNT è ancora di uso comune dai militari statunitensi e dalle società di costruzioni di tutto il mondo. 

Cappellino esplosivo

Nel 1865, Alfred Nobel inventò il cappello esplosivo. Il tappo di brillamento ha fornito un mezzo più sicuro e affidabile per detonare la nitroglicerina.

Dinamite

Nel 1867, la dinamite brevettata Alfred Nobel, un alto esplosivo che consisteva in una miscela di tre parti di nitroglicerina, una parte di terra di diatomee (roccia di silice macinata) come assorbente e una piccola quantità di carbonato di sodio antiacido come stabilizzante. La miscela risultante era considerevolmente più sicura della nitroglicerina pura, oltre ad essere molto più potente della polvere nera.

Altri materiali sono ora usati come agenti assorbenti e stabilizzanti, ma la dinamite rimane l'esplosivo principale per l'uso in miniere commerciali e demolizioni edili.

Polveri senza fumo

Nel 1888, Alfred Nobel inventò un denso esplosivo senza fumo chiamato polvere Balistite. Nel 1889, Sir James Dewar e Sir Frederick Abel inventarono un'altra polvere da sparo senza fumo chiamata cordite. La cordite era composta da nitroglicerina, guncotton e una sostanza petrolifera gelatinizzata mediante aggiunta di acetone. Le successive variazioni di queste polveri senza fumo formano il propellente per la maggior parte delle moderne armi da fuoco e artiglieria.

Esplosivi moderni

Dal 1955 è stata sviluppata una varietà di esplosivi ad alto contenuto aggiuntivo. Creati principalmente per uso militare, hanno anche applicazioni commerciali, come nelle operazioni di perforazione profonda. Esplosivi come miscele di olio combustibile nitrato o gel di acqua a base di nitrato di ammonio e ANFO rappresentano ora il settanta percento del mercato degli esplosivi. Questi esplosivi sono disponibili in vari tipi tra cui:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC