Substances explosive properties formation

Abstract

Досліджено механізми формування вибухових властивостей речовин на підставі прогнозування надмолекулярної будови та розроблено відповідний аналітичний показник. Впроваджено показник вибухонебезпечності Кр на підставі параметру «легкість плавлення» за еквівалентною довжиною nСекв найменшої надмолекулярної будови у вигляді кластеру. Проведено перевірку роботи моделі для найпростішої вибухової речовини – нітрометану та схожих на нього сполук. Показано, що за значень показника Кр<1 – горючі речовини не здатні до детонації, а за Кр>1 даний показник є пропорційним до швидкості детонації вибухових речовин. Встановлено, що вибухонебезпечні властивості горючих речовин певним чином пов’язані з особливостями їх надмолекулярної будови у твердому стані. Продемонстровано осциляційність різних параметрів вибухонебезпеки, які розглянуто на прикладі гомологічного ряду алканів. Пояснено, що така осциляційність є наслідком явища «парності-непарності» молекул у гомологічному ряду та свідчить про перехід у фронті полум’я горючого або первинних продуктів його окиснення у твердий стан за рахунок утворення більш масивних кластерів та наявності збільшених тисків. Запропоновано розглядати поширення дефлаграційного та детонаційного горіння як різні механізми кластеризації у фронті полум’я. Розглядається модель, що для горючих речовин за рахунок тисків у фронті полум’я може відбуватись конденсація або перекисна кластеризація схожим шляхом до їх кластеризації за фазового переходу у твердий стан за температури плавлення, що передбачає утворення надмолекулярних полімероподібних структур, яким легше сконденсуватися за збільшеного тиску у фронті полум’я. Доведено, що відмінність процесу детонації горючих сумішей від детонації вибухових сполук полягає у необхідності фазового переходу у конденсований стан у вигляді кластерів речовини або її перекисів.