Eksplozivi (lat. explodere - raspasti se) su kemijski spojevi ili smjese koje zagrijavanjem, udarcem, trenjem ili inicijalnim paljenjem u veoma kratkom vremenskom razmaku oslobađaju veliku količinu energije. Kod gotovo svih eksploziva kemijska je reakcija trenutna oksidacija; potrebni kisik nalazi se u molekulama samog eksploziva, npr. sumpor i ugljen u crnom barutu izgaraju na račun kisika kojega u salitri (KNO3) ima oko 50 %. Stoga sumpor i ugljen izgaraju mnogo brže u barutu nego na zraku. Kod nitroglicerina prilikom eksplozije potreban kisik daju atomske grupe NO3-. Brzina izgaranja eksploziva određuje se vremenom koje je potrebno za izgaranje jednog komada eksploziva određene dužine i naziva se brzina detonacije (mjeri se u m/s). Eksplozija je egzotermna reakcija, tj. reakcija pri kojoj se razvija toplina. Ovako razvijena energija izaziva golem učinak zbog trenutačnosti reakcije. Eksplozivi se upotrebljavaju u razne svrhe: u građevinarstvu, rudarstvu i vojnoj industriji. Razne vrste eksploziva mogu se prema primjeni svrstati u tri kategorije: barute, brizantne eksplozive i inicijalne eksplozive.
Eksplozija (lat. explodere - raspasti se), naglo proširenje volumena nekog tijela, praćeno praskom i snažnim mehaničkim učincima. Nastaje npr. pri naglom izgaranju uz razvijanje velike količine topline i plinova (kod eksploziva).
Benzen (benzol), C6H6, najjednostavniji je aromatski ugljikovodik, lako hlapiva tekućina karakteristična mirisa, vrelišta 80 °C, netopljiva u vodi, topljiva u benzinu, alkoholu i eteru. Gori jako čađavim plamenom, a pomiješan sa zrakom stvara eksplozivnu smjesu. Pare su mu vrlo otrovne.
Njemački kemičar Friedrich August Kekulé je, 1865., predložio strukturu molekule benzena kao heksagonalni prsten koji se sastoji od šest atoma ugljika s naizmjeničnim jednostrukim i dvostrukim ugljik-ugljik vezama. Takva struktura kaže da bi benzen trebao biti vrlo reaktivan ali to nije slučaj. Mi danas znamo da je struktura benzena doista šesterokutna, kod koje su sve C-C veze jednake i čija se duljina nalazi između onih za jednostruku i dvostruku vezu. To je objašnjeno time da se π-orbitale susjednih ugljikovih atoma preklapaju i tvore delokaliziranu molekulsku orbitalu koja se proteže oko prstena, dajući mu dodatnu stabilnost i sukladno tomu smanjenu reaktivnost. To je razlog zašto se strukturna formula benzena predstavlja kao šesterokut s krugom u sredini koji predstavlja delokalizirane elektrone.
Robert Wilhem Bunsen (1811.-1899.) njemački je kemičar koji je imao profesuru u Kasselu, Marburgu i Heidelbergu. Njegova rana istraživanja na organometalnim spojevima arsena dovela su, zbog eksplozije, do gubitka jednog oka. Bunsenov najvažniji rad je razvoj nekoliko tehnika za odvajanje, identificiranje i mjerenje različitih tvari. Unaprijedio je galvanski članak kako bi mogao izolirati čiste metale - Bunsenov članak.
Osnovni komad laboratorijskog pribora, plamenik koji nosi njegovo ime, nije izumio on već je unaprijedio Faradayev izum za potrebe svojih istraživanja spektroskopije. Kombinacijom Bunsenovog plamenika i staklene prizme (Bunsen-Kirchhoffov spektroskop) zajedno s njemačkim fizičarom Gustavom Kirchoffom otkrio je cezij (1860.) i rubidij (1861.).
Einsteinij je1952. godine otkrio A. Ghiorso (USA). Ime je dobio u čast fizičara Alberta Einsteina (1879.-1955.). To je sintetski radioaktivni metal. Einsteinij nastaje u termonuklearnim eksplozijama. Može se dobiti sukcesivnom apsorpcijom neutrona nižih elemenata, kao što je plutonij.
Fermij je 1953. godine otkrio Albert Ghiorso (USA). Ime je dobio u čast talijanskog fizičara Enrica Fermia (1901.-1954.). To je sintetski radioaktivni metal. Fermij nastaje u termonuklearnim eksplozijama. Može se dobiti sukcesivnom apsorpcijom neutrona nižih elemenata, kao što je plutonij.
Granica zapaljivosti je područje koncentracija kod kojeg se smjesa zraka i zapaljivog materijala može nekim izvorom paljenja (iskrenjem, električnim lukom ili zagrijavanjem) zapaliti ili eksplodirati. Ovo područje zapaljivosti se često naziva i područje eksplozivnosti i ograničeno je donjom i gornjom granicom zapaljivosti.
Donja granica zapaljivosti je najniža koncentracija zapaljivih plinova ili para koja u smjesi sa zrakom može dovesti do izgaranja i eksplozije. Gornja granica zapaljivosti je najviša koncentracija zapaljivih plinova ili para koja u smjesi sa zrakom može dovesti do izgaranja i eksplozije.
Najšire područje zapaljivosti imaju acetilen (od 2.8 % do 93 %) i vodik (od 4.6 % do 95 %). U području koncentracije između graničnih vrijednosti doći će do sagorijevanja ili do pojave eksplozije, koja je to slabija što su koncentracije plina bliže donjoj ili gornjoj granici eksplozivnosti.
Haberov proces je industrijski postupak sinteze amonijaka iz dušika i vodika:
Reakcija je egzotermna i reverzibilna, tako da se prinos na amonijaku povećava na nižim temperaturama. Brzina reakcije je previše mala na normalnoj temperaturi, pa se reakcija provodi pri optimalnoj temperatura od oko 450 °C. U reakciji se kao katalizator koristi željezo s aluminijevim oksidom kao promotorom. Povišenjem tlaka reakcija se pomiče u smjeru nastajanja amonijaka, pa se koristi tlak od 250 atmosfera. Amonijak se uklanja iz reaktora čime se reakcija pomiče u smjeru nastajanja produkata. Kao izvor vodika u originalnom procesu koristio se vodeni plin, dok se danas koristi vodik dobiven reformiranjem zemnog plina.
Proces je vrlo važan jer je to jedini industrijski način fiksacije dušika iz zraka u svrhu dobivanja umjetnih gnojiva i eksploziva. Postupak je razvio 1908. njemački kemičar Fritza Haber (1868.-1934.), a za industrijsku primjenu prilagodio ga je Carl Bosh (1874.-1940.), te se postupak još naziva Haber-Boshov postupak.
Donja granica zapaljivosti je najniža koncentracija zapaljivih plinova ili para koja u smjesi sa zrakom može dovesti do izgaranja i eksplozije.
Generalić, Eni. "Eksploziv." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav