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爆炸品基础知识

第一章爆炸品基础知识

1.1氧化还原反应

煤炭燃烧产生热量，供人们做饭、取暖，这是件家常便饭的事，这个过程，在化学上称作氧

化还原反应。

C+O2=CO2↑+热量

在本式中，C（碳）是被燃烧的物质，称作可燃物，可燃物中的“佼佼者”称为易燃物。这

里的O2（氧气）叫作氧化剂；使可燃物点火燃烧的物质叫作点火源。

可燃物、氧化剂、点火源称作燃烧的三要素。

一般来说，有机化合物都是可燃的，氧化剂一般为氧气和一些分子结构中含有氧的物质，以

及一些处于高氧化态的物质。摩擦、撞击、高温、静电都有可能成为点火源。

通常，氧化反应都为放热反应，放热致使体系温度升高，而根据化学反应动力学原理，温度

每升高10℃，化学反应速度就会加快2~4倍，所以氧化反应如果控制不好，就会无限地加

速反应，致使反应热不能迅速散发，反应产物无法及时排除，最终产生爆炸。

炸药是具有高能量密度的物质，如果单位重量的炸药与一般燃料相比，炸药爆炸后所散出的

热不比一般燃料燃烧放出的热多，如：

煤（炭）：8954千焦∕千克；

TNT：4184千焦∕千克。

而1千克的煤要燃烧几小时甚至更长的时间，而1千克的TNT只需10万分之一秒就能放出

所有热量。

爆炸性物质是其本身含有氧化剂，又含有可燃剂的物质或混合物，是一种不稳定的含能材料；

当其受到外界刺激性时，达到一定的激发，它就能快速完成氧化还原反应；最终发生爆炸。

1.2化学爆炸的特征

我们在日常生活中有时会遇到热水瓶爆炸、自行车轮胎爆炸、鞭炮爆炸，甚至压缩气瓶

爆炸和锅炉爆炸等；爆破工程中经常会看到炸药爆炸、雷管爆炸；战士在实弹演习或在战场

上会看到手榴弹爆炸、炮弹爆炸等等，这些都属于爆炸现象。

在炸药爆炸时，可以看到火光（夜间或天黑较明显）、烟雾和听到响声，在附近能闻到

一股强烈的火药味。爆炸点附近地方的压力急剧升高，临近的物质遭到破坏。当距爆炸点较

近时，还会感到猛烈的气浪（冲击波）冲击，同时炸坑的浮土灼热烫手。这是我们通过实践

所感觉到的爆炸现象。

概括说来，爆炸就是物质从一种状态经过物理的或化学的变化突然变成另一种状态并放

出巨大的能量而作机械功的过程。当物质从一种状态“突变”到另一种状态时，它的物理状

态或化学成分发生急剧地转化，使其本身所具有的能量（位能）以同样急剧的速度释放出来，

并借助于爆炸前原有的或爆炸时产生的气体和蒸汽的瞬时膨胀而转变为机械功，使周围的物

体遭到猛烈地冲击和破坏。

前面所谈到的几种爆炸现象，均有一个共同的特征，就是在爆炸地点的周围压力骤增，而使

周围的介质受到干扰，临近的物质遭到破坏，同时还有一定的声响效应。

根据产生爆炸的原因及爆炸性质的不同，一般将爆炸分为物理爆炸、核爆炸和化学爆炸三种。

物理爆炸物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸现象称为物理爆炸。物理爆炸前后

物质的性质及化学成分并不改变。例如，锅炉爆炸、车轮胎爆炸和压缩气瓶爆炸等都属于物

理爆炸。

核爆炸由于物质的核能的释放引起的爆炸，例如原子弹、氢弹爆炸。

化学爆炸物质因得到发火的能量迅速进行分解，放出足够的能量，使气体产物具有高温、

高压，并迅速膨胀作功。这是一个化学变化过程，称为化学爆炸。化学爆炸的前后物质的成

分和性质均发生了根本的改变。如爆炸性物质爆炸、炮弹爆炸等均属于化学爆炸。能够发生

化学爆炸的物质就称为爆炸性物质。

化学爆炸必须具备以下三个因素：

（1）变化过程以高速进行，即能在瞬间完成。

（2）释放出大量的热。

（3）产生大量的气体产物。

爆炸的变化过程必须以高速进行。只有高速才能保证爆炸产物的体积能量密度大。煤虽

然所含的热量比同样重量的梯恩梯高一倍多，但由于反应速度慢，因而不能形成爆炸。梯恩

梯完全爆炸的时间仅约为10万分之一秒。在爆炸所产生的热量还来不及散失的瞬间，气体

产物就被加热到2000~3000℃，压力达到10~40万大气压，因而具有极大的压缩能。

在爆炸变化过程中，必须能放出大量的热。因为热量是爆炸作功的能量来源，如果没有

大量的热放出，化学变化本身就不可能继续进行下去，就更不可能形成高温、高压、高能量

密度的气体而膨胀作功了。1公斤梯恩梯爆炸时能产生1000千卡的热，而1公斤硝化甘油

爆炸时则可放出1485千卡的热。

爆炸变化过程还必须有大量的气体产物生成。巨大的压缩能是由于气体受热膨胀所产生的压

力而形成的（在极高的反应速度配合下）。因为气体具有可压缩