Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)
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EXPLOSIVOS
EXPLOSIVOSMaterias que reaccionan en régimen de detonación y se emplean por sus efectos rompedor y de fragmentación
Sustancias o mezclas capaces de sufrir una reacción química exotérmica a una gran velocidad, de modo que la energía de reacción, no pudiendo difundirse a la misma velocidad a la que se genera, queda íntegramente en los productos de reacción, mayoritariamente gases, que como consecuencia se encuentran a gran temperatura y presión.
COMBUSTIÓN
DEFLAGRACIÓNDETONACIÓN
Reacción de oxido-reducción de tipo superficial, cuyo mecanismo de activación es la transmisión de calor desde los productos de reacción calientes a la superficie de reacción.
COMBUSTIÓN
La reacción tiene lugar entre un combustible (sustancia que se oxida) y un oxidante (oxígeno)
DEFLAGRACIÓN
Reacción semejante a la combustión, particularmente rápida que genera una onda de choque en el medio circundante.
La velocidad lineal de avance de la reacción es superior a la velocidad del sonido en el medio que rodea al material reaccionante.
La detonación está asociada a una onda de choque en la sustancia que reacciona.
La reacción química se inicia por el calentamiento debido a la compresión que se produce en el choque.
El mecanismo de reacción es, pues, la transferencia de energía de los productos al material sin reaccionar en forma de ondas de compresión
DETONACIÓN
Reacción semejante a la combustión y deflagración que se propaga a velocidad supersónica en el medio reaccionante
La reacción es tan rápida que la energía se libera en gran parte antes de que se produzca expansión alguna de los productos de reacción. Esta energía es suficiente para mantener la onda de choque.
VELOCIDAD DE COMBUSTIÓN Algunos mm/s
VELOCIDAD DE DEFLAGRACIÓN Cientos de m/s
VELOCIDAD DE DETONACIÓN Desde 1 000 m/s hasta 10 000 m/s
Si los gases de combustión no pueden expandirse y hacen aumentar la presión, la combustión puede acelerarse y transformase en una deflagración, que a su vez puede convertirse en detonación si la presión alcanza un valor suficientemente elevado
En una combustión, la velocidad lineal a la que se propaga la reacción aumenta con la presión, según la ley, para combustibles sólidos
a y n son constantes características del material
VELOCIDADES DE REACCIÓN
PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
POTENCIA EXPLOSIVALa potencia de un explosivo indica de alguna forma la energía del mismo y está relacionada con el calor de explosión, o energía teórica disponible, pero no exclusivamente.
Posiblemente, la mejor medida de la potencia de un explosivo sea el trabajo útil. El cálculo del mismo es más complicado que un sencillo cálculo termodinámico del calor de explosión
En la potencia de un explosivo referida a su capacidad de arranque de la roca, además del calor de explosión, influye el volumen de gases generado
La potencia de los explosivos industriales puede referirse a la de la Goma Pura, que se toma como unidad patrón, en el ensayo del péndulo, dándole el valor 100, o referirse al ANFO como patrón
POTENCIA EXPLOSIVA
Método Trauzl
Péndulo Balístico: potencia relativa respecto a la Goma Pura (93% NG)
POTENCIA EXPLOSIVA
s=QQ
+V
Vo o
5
6
1
6
Potencia Sueca (Johanson y Langefors): potencia del explosivo relativa a la dinamita LFB
anfos =s
,0 84
o
o
Q =
V = ,
5000
0 850
kJ / kg
m / kg3
Q: calor de explosión
V: volumen de gases
Q0 y V0: calor de explosión y volumen de gases de la dinamita LFB en condiciones normales
Pues el trabajo de expansión del explosivo depende de Q y V
Potencia Sueca relativa al Anfo:
Pues la potencia sueca del anfo es: 84,0s=
POTENCIA EXPLOSIVA
Potencia Relativa en Peso (RWS): Energía relativa por unidad de peso, referida al ANFO.
Potencia Absoluta en Volumen (ABS): Parámetro, que da la energía por unidad de volumen
PRP=Q
Qanfo
PAV=Q
kgkJQanfo 38903
anfo 8.0 cmgPRV=Q
Qanfo
anfo
Potencia Relativa en Volumen (RBS): Parámetro, referido al ANFO, que da la energía por unidad de volumen
kgkJQanfo 3890
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
La velocidad de detonación de un explosivo puede definirse como la velocidad con que la onda de detonación se propaga a través del explosivo.
Explosivo
B A
l
dE Punto medio del
cordón detonante
Señal
Cordóndetonante
Detonador
Método Dautriche
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
D e t o n a d o r
C a r g a E x p lo s iv a C a p t a d o r e s
1 Envía señal y arranca un contador de tiempo2 Envía señal y para el contador
L
1 2
Método Cronógrafo
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
La densidad de encartuchado depende del propio peso específico del explosivo y del grado de compactación. Se determina de forma que en cada explosivo sea la óptima para desarrollar su máxima velocidad, potencia
RESISTENCIA AL AGUAEl comportamiento de cualquier explosivo ante la humedad o el agua depende de los elementos que entren a formar parte de su composición y de su propia constitución.
Agua
Detonador
Hilos conductores
Cartucho
Varilla de madera
Cable de sujecciónCortes
Norma EN 13631-5
La sensibilidad puede definirse como la facilidad relativa de un explosivo para detonar cuando se le somete a un estímulo exterior.
SENSIBILIDAD
Sensibilidad a la fricción (Equipo Julius Peter )
Martillo de caída: Sensibilidad al Impacto
APTITUD A LA DETONACIÓN
Esta propiedad determina la posibilidad de transmitir la detonación de un cartucho a otro en contacto con el primero, o bien a través de un medio interpuesto entre ambos.
d
(a)
dadorreceptor
Placa
HUMOSLos humos de una voladura están formados por el conjunto de gases resultantes de la explosión.
En ellos existen gases derivados de la reacción química de los componentes del explosivo, producidos por una detonación, y, además, vapor de agua y finas partículas de los productos propios del explosivo y de la roca volada.
CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS
PRIMARIOSSe descomponen mediante una detonación si son iniciados con un pequeño estímulo externo (llama, fricción, impacto, choque, corriente o descarga eléctrica, radiación – i.e. láser)
Su sensibilidad es muy elevada, sobre todo cuando son puros y depende en gran medida de su estructura cristalina y su granulometría.
Resisten bastante bien la elevación de la temperatura
Como regla general, no se queman, pues en su descomposición se adquiere rápidamente el régimen de detonación, aún en cantidades muy pequeñas y sin confinar (i.e. alrededor de 1 mm para el Nitruro de Plomo)
La energía liberada por los explosivos primarios es muy pequeña comparada con la liberada por los secundarios; del orden de 400 kcal/kg (1700 kJ/kg) frente a los valores típicos de 1 000 kcal/kg de los explosivos secundarios
La velocidad de detonación es del orden de 5000 m/s
SECUNDARIOSLa distinción entre explosivo primario y secundario sobre todo en la zona de mayor sensibilidad de los explosivos secundarios es relativamente arbitraria
Los explosivos secundarios representan la práctica totalidad de los explosivos utilizados en aplicaciones civiles y militares si exceptuamos los primarios iniciadores.
En las sustancias explosivas el carácter explosivo se debe a la propia constitución de sus moléculas, que no precisan ser mezcladas con otras distintas para hacer explosión. Se caracterizan por su elevada densidad y velocidad de detonación. Su energía es también muy elevada
Todas sustancias explosivas se preparan por la adición del ácido nítrico sobre el compuesto orgánico apropiado (nitración)
Los explosivos industriales están constituidos por mezclas de sustancias, explosivas o no, y muy rara vez por sustancias puras.
Los explosivos secundarios se dividen en sustancias explosivas y mezclas explosivas
SECUNDARIOSLas mezclas explosiva industriales se pueden clasificar en dos grandes grupos:
Explosivos convencionales
Los explosivos convencionales se caracterizan por la utilización de sustancias explosivas como sensibilizadores de las mezclas. Se clasifican en dos grupos:
Agentes explosivos
Los agentes explosivos o agentes de voladura no suelen llevar en su constitución productos intrínsecamente explosivos (i.e. Anfo, Hidrogeles y Emulsiones)
Sensibilizados con NG (i.e. dinamita)Sensibilizados con Otras Sustancias, principalmente TNT
Por su sensibilización
GelatinososPulverulentos
Por su consistencia
PRIMARIOS O INICIADORES
SECUNDARIOS
Fulminato de mercurio
• Nitroglicerina• Nitroglicol• Pentrita• Nitrocelulosa
• Hexógeno (RDX)• Octógeno (HMX)
• TNT Nitroaromáticos:
Esteres nítricos:
Nitraminas:
• Dinamitas (Gelatinosos, pulverulentos)• Slurries, hidrogeles• Emulsiones• Anfos• De seguridad
• Base TNT• de ligante plástico
Mezclas de sustancias explosivas
Mezclas industriales
Sustancias Explosivas Mezclas Explosivas
Nitruro de Plomo (azida)Estifnato de Plomo
La pólvora de mina es un producto que tiene una velocidad de detonación menor de 2000 m/s.
PÓLVORA NEGRA
Cuando la pólvora negra se inicia confinada dentro de un barreno no se produce una onda de choque. Sólo actúan los gases sobre la roca, presionándola y rompiéndola en los tramos situados entre los barrenos, sin dañar el resto de la roca.
Por esta razón, la pólvora negra se emplea preferentemente para separar bloques grandes de rocas ornamentales de su macizo.
No precisa la acción de detonador para su iniciación, siendo suficiente el empleo de la mecha lenta
La nitroglicerina o nitroglicol se gelatiniza con nitrocelulosa. Por adición a esta mezcla de una cierta proporción de nitrato amónico, se obtienen los explosivos gelatinosos sensibilizados con nitroglicerina.
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES SENSIBILIZADOS CON NITROGLICERINA/ NITROGLICOL
Dependiendo de la composición y de la adición o no de componentes que les confieren características especiales, se dispone de los diferentes productos de la gama de explosivos gelatinosos
En general, estos explosivos tienen una consistencia plástica que permite un buen encartuchado y una buena resistencia al agua, por lo que se pueden utilizar en todas las condiciones por encima y por debajo del nivel freático e incluso bajo el mar. Estas propiedades junto con su elevada potencia explosiva, densidad y velocidad de detonación, hacen que estos explosivos sean adecuados para la voladura de las rocas más duras.
La disminución de la proporción de nitroglicerina de la dinamita da lugar a losexplosivos Pulverulentos
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
ENERGÍA ESPECÍFICA
(kcal/kg)RESISTENCIA
AL AGUA APLICACIONES
RIODÍN > 85 1,45 6 000 (60 mm) 1 114 Excelente Voladuras de rocas duras y
semiduras.
Carga de fondo de los
barrenos.
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
ENERGÍA ESPECÍFICA
(kcal/kg)RESISTENCIA
AL AGUA APLICACIONES
AMONITA 2-I
LIGAMITA
>70
>77
1,10
1,15
4 100 (32 mm)
4 300 (32 mm)
802
998
Débil
Mala
Voladuras de rocas blandas y
semiduras.
Voladuras de rocas blandas y
semiduras.
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES SENSIBILIZADOS CON NITROGLICERINA/ NITROGLICOL
Estas combinaciones están constituidas fundamentalmente por nitrato amónico y un producto combustible líquido (aceite mineral), si bien, de acuerdo con las aplicaciones a que se les destine, pueden llevar incorporado un combustible sólido u otro aditivo que les confiera propiedades especiales
ANFOS
El ANFO es un material granulado, por lo que una de las ventajas más importantes de estos productos es la posibilidad de realizar la carga a granel del mismo, bien desde sacos, bien desde camiones cargadores
Por el contrario, el principal inconveniente es su nula resistencia al agua
Otra de sus mayores ventajas es la seguridad en el manejo y el buen rendimiento en la voladura de rocas blandas o muy fracturadas, pues su explosión produce un gran volumen de gases.
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
ENERGÍA ESPECÍFICA
(kcal/kg)RESISTENCIA
AL AGUA APLICACIONES
NAGOLITA > 70 0,80 4 000 (100 mm) 925 Mala Voladuras de rocas blandas.
Carga de columna de los
barrenos.
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
ENERGÍA ESPECÍFICA
(kcal/kg)RESISTENCIA
AL AGUA APLICACIONES
ALNAFO >80 0,80 2 000 (100 mm) 1 175 Mala Voladuras de rocas blandas y
semiduras.
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: ANFOS
Los hidrogeles o papillas explosivas, son composiciones explosivas formuladas a base de un oxidante, generalmente nitratos inorgánicos, y de un reductor con suficiente defecto de oxígeno, junto con gelatinizantes y estabilizantes, que le dan una buena consistencia e impiden la difusión en su interior del posible agua exterior, por lo que resiste muy bien la humedad y el agua en los barrenos
HIDROGELES
Estos geles explosivos son muy seguros ante estímulos subsónicos, sus humos son muy poco tóxicos, tienen elevada potencia y permiten su carga a granel y mecanizada
Esta última ventaja supone a su vez una mejora en el rendimiento del explosivo, pues se produce el llenado total del barreno, evitando el encartuchado y minimizando el personal y el tiempo de carga de la voladura
HIDROGELES: PRINCIPALES VENTAJAS
Absoluta seguridad frente a estímulos subsónicos
Posibilidad de mecanización de la carga
Excelente resistencia al agua
Producción de humos de muy baja toxicidad
No producen dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo
Elevadas propiedades explosivas
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
ENERGÍA ESPECÍFICA
(kcal/kg)RESISTENCIA
AL AGUA APLICACIONES
RIOGEL TRONER
> 76 1,25 5 000 (65 mm) 860 Excelente Voladuras de rocas duras
como carga de fondo.
Trabajos subterráneos.
EMULSIONESDesde un punto de vista químico, una emulsión se define como una dispersión estable de un líquido inmiscible en otro, lo cual se consigue mediante agentes que favorecen este proceso (agentes emulsificantes) y una fuerte agitación mecánica
Cuando se produce una emulsión siempre hay una fase continua en la que se distribuyen las gotas del otro líquido inmiscible que forma la fase dispersa. Como norma general, la fase continua es aquella en la que la superficie activa del agente emulsificante es más soluble
En las emulsiones explosivas la fase dispersa está constituida por una solución acuosa de sales oxidantes y la fase continua por ceras o aceites minerales
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES
Las pequeñas gotas de solución acuosa ofrecen una gran superficie de contacto con una capa muy delgada de combustible, por lo tanto, al producirse el contacto íntimo entre combustibles y oxidante, se aíslan las gotas de este último por medio de una capa envolvente continua de la fase aceite, que las impermeabiliza y evita su disolución en el agua del barreno
Con el fin de lograr una adecuada sensibilización y densidad, se añaden, una vez elaborada la emulsión base o matriz, una determinada proporción de sensibilizantes y combustibles sólidos que no varían las propiedades físicas de la emulsión
Debido a que la fase dispersa constituye más del 90% de la composición total, y la fase aceitosa solamente un 5%, es necesario un proceso de fabricación bastante sofisticado, ya que, de alguna manera este 5% debe envolver al 90% de fase acuosa.
Las ventajas de las emulsiones explosivas, químicamente hablando, son
Contacto íntimo entre combustibles y oxidantes
Excelente resistencia al agua, al aislar las gotas de oxidante por medio de una capa de envolvente continua de la fase oleosa que las impermeabiliza y evita su disolución en el agua
Fácil sistema de espesamiento, al no tener que usar gomas y féculas que requieren hidratación y tienen un coste elevado
Existe una amplia gama de posibilidades, desde las composiciones sensibles al detonador óctuple, en pequeño, mediano, y gran calibre, hasta aquellas otras composiciones, vertibles o bombeables, para las que se precisa un multiplicador para obtener una correcta iniciación
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES
Las propiedades de las emulsiones son similares a las de los hidrogeles
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES
La aplicación de las emulsiones encartuchadas es similar a la de los explosivos convencionales.
En su modalidad bombeable se obtienen excelentes resultados mediante la iniciación en fondo con detonadores y multiplicadores (boosters).
Así como con los explosivos industriales tradicionales, su potencia se refiere a la de la Goma Pura, que se toma como unidad patrón, en el caso de las emulsiones estos valores se refieren al ANFO como patrón.
Es importante realizar un buen retacado del barreno, así como que el explosivo tenga un buen confinamiento y se acople lo más perfectamente posible a las paredes del barreno, para así aprovechar al máximo la energía del explosivo
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(VOLUMEN) (%)
DENSIDAD DE ENCARTUCHADO
(g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
SENSIBILIDADROCE /
CHOQHERESISTENCIA
AL AGUA HUMOS
E 20 – E 24
ENCARTUCHADAPLÁSTICA
103 – 145 1,25 4 500 – 5 200 No reacciona Excelente Buenos
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(VOLUMEN) (%)
DENSIDAD DE (g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)
SENSIBILIDADROCE /
CHOQHERESISTENCIA
AL AGUA HUMOS
V 10 – V 14
BOMBEABLEFLUÍDA
105 – 155 1,25 5 000 – 5 500 No reacciona Excelente Buenos
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES
BOMBAMEZCLADORA
HUSILLO MEZCLADORY CARGADOR
PANEL DE CONTROL
TANQUEDE GASÓLEO
DEPÓSITODE EMULSIÓN
DEPÓSITO DE PRILLSDE NITRATO AMÓNICO
MANGUERADE BOMBEO
Se conoce con el nombre de HeavyAnfo, que en castellano bien se podría llamar Nagolita pesada, a la mezcla de emulsión base o matriz con Nagolita
ANFO PESADO
El ANFO Pesado es un explosivo con características intermedias entre sus dos componentes, teniendo una mejor resistencia al agua que el ANFO, mayor densidad y potencia, aumentando su rendimiento y ampliando su uso en la voladura de cualquier tipo de material, con un coste menor de la voladura
Este tipo de explosivo es altamente seguro frente a estímulos subsónicos, roces, impactos, etc., permitiendo su carga a granel o mecanizada por medio de bombeo desde camión. Su sensibilidad es la apropiada para iniciarse con un multiplicador o un cartucho de explosivo sensible al detonador
La potencia de estos explosivos se evalúa como en el caso de las emulsiones, estando sus valores intermedios entre el de éstas y el del ANFO
NOMBRE COMERCIAL
POTENCIA RELATIVA
(VOLUMEN) (%) DENSIDAD (g/cm3)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN
(m/s)RESISTENCIA
AL AGUA
EMUNEX 2 500EMUNEX 3 000EMUNEX 4 000EMUNEX 5 000EMUNEX 6 000EMUNEX 7 500EMUNEX 8 000
122133138 148 144138136
1,001,101,171,281,281,281,28
3 6003 3003 4003 5003 6004 7004 500
Mala MalaDébil
MediaBuena
ExcelenteExcelente
EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: ANFO PESADO
Las dos primeras cifras indican el porcentaje en peso de emulsión
ELECCIÓN DEL TIPO DE EXPLOSIVO
En la minería subterránea existe un campo claramente diferenciado, que es el de la minería del carbón, siendo de exclusiva aplicación los explosivos de seguridad frente a atmósferas explosivas
La posibilidad de selección en el tipo de explosivo viene muy limitada, debiendo seleccionarlo por la dureza de la roca a volar, por la presencia de agua en los barrenos o por el tipo de voladura que se quiera realizar
APLICACIÓN
Impedancia roca = Impedancia explosivo
TIPO DE ROCA
Dentro de este apartado se pueden distinguir dos aspectos. El primero sería el de las características propias de la roca a volar, considerada in situ: resistencia a tracción, compresión y cizallamiento. Otros datos importantes serán la dureza y fragilidad de la roca y su velocidad sísmica
El segundo aspecto sería el de las características exigibles a la roca volada, esto es, los medios de carga y transporte que se van a utilizar para la evacuación de la roca volada
Se entiende que un explosivo es resistente a la humedad cuando puede mantenerse un cierto tiempo en lugares húmedos.
Si el barreno tiene agua sólo se podrá usar en él Gomas, Riogeles, Emulsiones o ANFO pesado resistentes al agua, y no Explosivos Pulverulentos, salvo que se proceda al disparo de los mismos inmediatamente después de haber realizado la carga del explosivo. El ANFO tiene una resistencia nula al agua
PRESENCIA DE AGUA
En el caso de un barreno húmedo, pero sin agua o con una pequeña cantidad en el fondo, resultante del goteo de las paredes se pueden utilizar tanto Gomas como Hidrogeles, Emulsiones, ANFO pesado o incluso Explosivos Pulverulentos con grado impermeabilizado
La solución a este problema no depende sólo de la composición del explosivo, sino de la capacidad de los elementos de ventilación de las labores, pero, en todo caso, cuanto peores gases presenten los explosivos, serán precisos mayores caudales y tiempos de ventilación de las labores, con anterioridad a la entrada del personal
HUMOS
El consumo de explosivo está estrechamente relacionado con el volumen de roca a volar.
En estos casos se recurre a explosivos tipo ANFO, Hidrogeles, Emulsiones y ANFO pesado, todos ellos con posibilidad de realizar su carga a granel, pero con un inconveniente para el ANFO, que son los malos gases de voladura que produce, y, además, sus bajas características prácticas, que lo hacen inutilizable para las voladuras de rocas duras, y su nula resistencia al agua
VOLUMEN DE ROCA A VOLAR
Todo esto implica que los procesos de carga mecanizada de explosivo sean considerados como una alternativa económica, con el objeto de reducir el tiempo de carga del explosivo
Los actuales métodos de explotación mineros tienden cada día más a la realización de grandes voladuras con mayores diámetros de perforación, y todo ello con consumos de explosivo en cada operación mayores.
CÁLCULO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UN EXPLOSIVO INDUSTRIAL
Sea una gelatina de composición:
Nitroglicerina = 69,77 %
Nitrocelulosa 12%N = 5,31 %Nitrato potásico = 24,59 %
Celulosa = 0,33 %Densidad = 1,40 g/cm3
Fórmula y Energía de formación
C3H5N3O9
C6000H7739N2261O9521
NO3K
C6H10O5
pj % C H N O K Pm Ef f·pj/100
69,77
5,31
24,59
0,33
3 35 9 227,090 -369,7 -257,9
24 931 38 1053,200 -636,6 -33,8
0 10 3 101,111 -1157,0 -284,5
6 010 5 162,140 -1203,0 -4,0
(9,217)
(10,549)
(1,210)
(0,000)
(0,122)
(15,362)
(17,129)
(1,563)
(0,000)
(0,204)
(9,217)
(12,103)
(0,454)
(2,432)
(0,000)
(27,651)
(36,965)
(1,916)
(7,296)
(0,102)
(0,000)
(2,432)
(0,000)
(2,432)
(0,000)
-580,2
C10,549H17,129N12,103O36,965K2,432
Elemento Producto Consumo de oxígeno
Elemento Producto Consumo de oxígeno
Al Al2O3 3/2 Mg MgO 1
B B2O3 3/2 Mn MnO 1
Ba BaO 1 Mo MoO3 3
Be BeO 1 N N2 0
Br BrH -1/2 Na Na2O 1/2
C CO2 2 Ni NiO 1
Ca CaO 1 P PO 1
Cl ClH -1/2 Pb PbO 1
Co CoO 1 S SO2 2
Cu CuO 1 Sb Sb2O3 3/2
F FH -1/2 Si SiO2 2
Fe FeO 1 Ti TiO2 2
H H2O ½ W WO3 3
Hg Hg 0 Zn ZnO 1
K K2O 1/2 Zr ZrO2 2
Li Li2O 1/2
Pm g/cm3 kcal/kg kcal/kg
NG 227,09 1,591 -369,7 -392
NC 12 % 1053,2 1,67 -636,64 -658,55
NP 101,11 2,1 -1157 -1169,26
C 162,14 1,5 -1203,41 -1230
T=3000K T=3900K T=3873K
Ef298 H-H298 H-H298 H-H298
CO2 -94,5 36,536 50,027 49,62H2O -57,5 30,201 42,422 42,05N2 0 22,165 30,191 29,949O2 0 23,446 32,209 31,942CO3K2 -273,93 132,008 177,008 175,658
Q
Q
Q
Q
T TT Tn-2 n-1n
s,n-1
n-1
s,n-2
n n n nn s,n
s,n s,n
T T T TQ Q
Q Q
2 1 2
1 2
1 2
( )
Si Q>Qs, T snn QQTT 31
Fórmulas de Kamlet Jacobs
2oCJ KP
Presión de detonación:
cte7.614 10-4
Densidadg/cm3
2/12/1M Qng
Calor de explosiónkJ/kg
Masa molecular media(g/mol)
GPa
Moles gaseosos(mol/kg)
Fórmulas de Kamlet Jacobs
oCJ BAD 12/1
Velocidad de detonación:
Densidadg/cm3
2/12/1M Qng
m/s
cte22.328
cte1.3
Fórmulas de Kamlet Jacobs
Densidad de detonación:
Densidadg/cm3g/cm3
CJo
o
=1,470
1+ 0,05625
CNg
o
oV =n R T
P
CNg
g gV =n , ,
,= , n , n
8 31441 27315
1 01325 100 0224138 0 02245
(m3/mol)
Coeficiente adiabático:
CJo
o
= 1 + 0,05625
0,470 - 0,05625
Energía específica:
Presión específica:
f=Pv= n RTg
P= n RT= fg
(J/kg)
PRP=Q
Qanfo
PRV=Q
Qanfo
anfo
kgkJQanfo 3890
3anfo 8.0 cmg
Potencia relativa en peso:
Potencia relativa en volumen:
(RWS)
(RBS)