Esplosivi

Un esplosivo è

 una sostanza

 in grado di esplodere

 senza ulteriori apporti di materia

 per effetto di una idonea causa esterna.

Le esplosioni sono sostanzialmente delle ossidoriduzioni, in alcuni casi sono delle disproporzioni.
Queste reazioni devono avvenire anche senza il contributo di quello che viene considerato l'ossidante per eccellenza ...cioè l'ossigeno atmosferico!
Questa osservazione ci permette di capire la differenza che sussiste da una generica sostanza infiammabile e un esplosivo.

La coppia ossidante riducente può infatti reagire anche sottovuoto o in generale in condizioni anaerobiche.

Esistono due tipi di esplosione:
 l'esplosione chimica & nucleare

L'esplosione è un processo chimico (una reazione chimica) estremamente rapido e fortemente esotermico.

Esotermica è una reazione che prevede il trasferimento del calore dal sistema all'ambiente.

Le idonee cause esterne possono essere:
1) calore

2) urto:
a) meccanico ( per esempio una martellata o l'impatto di una caduta)
b) detonante ( necessita di una carica o di una piccola esplosione)

3) cause complesse
a) scintilla
b) sfregamento

La reazione esplosiva avviene su un fronte di reazione
che si muove all'interno della carica esplosiva,
e può seguire le regole di meccanica dei fluidi.
La velocità di propagazione del fronte di reazione dal punto di innesco attraverso l'esplosivo può essere molto inferiore alla velocità del suono o supersonica
( da 1500 a 9000 m/s).
in questo caso avremo detonazione
altrimenti avremo una deflagrazione.
Si definirà dunque deflagrazione una esplosione che avviene a velocità subsoniche.

Esistono molte sostanze che giuridicamente non sono considerate come esplosivi
ma che lo sono chimicamente:
facciamo alcuni esempi:

fertilizzanti a base di ammonio nitrato (NH4)2NO3,
diserbanti a base di clorati,
reattivi per la generazione di gas nella produzione di schiume,
catalizzatori di polimerizzazione con funzioni perossido.

Sono dunque tutte sostanze la cui vendita è permessa.


Iniziamo a vedere le sostanze che fungono da esplosivi:

Polvere Nera
La polvere nera è costituita da:
75% potassio nitrato
10% zolfo
15 % carbone

Il potassio nitrato è un ossidante
il carbone è un riducente
lo zolfo è anch'esso un riducente ma in realtà ha la funzione di abbassare l'energia di attivazione della reazione.
Infatti l'enrgia di attivazione dell'ossidoriduzione tra il carbone e il potassio nitrato sarebbe troppo alta.
Dunque lo zolfo attiva la prima reazione di ossidoriduzione e il contributo entalpico scaturito da questa reazione produce e avvia anche la reazione di ossidoriduzione tra carbone e nitrato.
La polvere nera è sensibile al calore, all'urto, alle scintille e allo sfregamento.
 la massima velocità di esplosione è di circa 500 m/s.

Clorati

Le nuove coppie ossidante-riducente sono costituite rispettivamente clorati NaClO3 / perclorati KClO4  NaClO4 e alluminio.

clorati (NaClO3   KClO3) / perclorati (KClO4    NaClO4): ossidanti

alluminio (allumina): riducente

Osservazioni:

se io ho il carbone come riducente produrrò CO e CO2 cioè darò un contributo entropico a scapito di un contributo entalpico che se non ci fosse appunto il contributo entropico potrebbe essere maggiore.

Ma nelle Redox che coinvolgono l'alluminio non avrò produzione di gas.
Dunque avrò solo un contributo entalpico.
Alluminio innalzerà in maniera eccezionale la temperatura dell'esplosione.
Infatti il calore di formazione dell'ossido di alluminio è molto elevato
(396 Kcal/mol cioè 3883 Kcal/Kg).

Esplosivi da innesco

Gli esplosivi da innesco hanno appunto il ruolo di innescare l'esplosione sugli esplosivi da lancio.

Gli esplosivi da innesco sono
sensibili all'urto meccanico,
detonanti,
poco potenti (perché molto più pericolosi),
utilizzati perlopiù in detonatori e capsule da innesco,
sono costituiti da Hg, stifnato di Pb, tetrazene, diazodinitrofenolo.

  

Esplosivi da lancio

Gli esplosivi da lancio hanno la funzione di produrre danno sull'obbiettivo!!


Gli esplosivi da lancio sono sensibili al calore,
deflagranti,
poco potenti,
prevalentemente utilizzati come propellenti,
sono costituiti di nitrocellulosa, (nitroglicerina).

Esplosivi da scoppio

Gli esplosivi da scoppio sono utilizzati prevalentemente in cariche da scoppio.

Essi sono
sensibili all'urto detonante,
detonanti,
molto potenti
sono costituiti da Tritolo TNT( trinitrotoluene), RDX-cyclonite e PETN (pentrite).


TNT

RDX

PETN

Solo in onore del mio carissimo amico Gigi,
che mi assilla da mesi per capire come funziona la bomba dell'acido Citrico,
racconterò la seguente storia che spero dia pace alla sua anima e soddisfi la sua curiosità!

Nel 1994 il terrorista Ramzi Yousef (lo stesso che aveva confezionato l’autobomba esplosa nel World Trade Center nel 1993 e affiliato a quel Khalid Sheikh Mohamed – suo zio – che avrebbe progettato gli attacchi dell’11 settembre 2001) mise a punto una miscela esplosiva (in pratica nitroglicerina) che poteva essere confezionata su un aereo partendo da sostanze trasportate all’interno di banali contenitori, come quelli delle soluzioni per lenti a contatto. Yousef – che al contrario dei terroristi del 2006 non aveva alcuna intenzione di morire suicida – realizzò finanche un detonatore a tempo dissimulato in un normale orologio da polso digitale. Non c’è alcun dubbio che la miscela di Yousef fosse efficace: l’ingegnoso terrorista la provò con successo in un teatro e infine sul Volo 434 della Philippine Airlines. Anche in quel caso il piano (conosciuto come Operazione Bojinka) prevedeva di far esplodere numerosi voli di linea intercontinentali diretti verso gli Stati Uniti, ma fu scoperto dalla polizia filippina. L’episodio, poco conosciuto, dovrebbe quindi consigliare prudenza prima di liquidare come barzelletta il piano del 2006. In realtà, al termine dei processi contro i terroristi – alcuni dei quali sono stati condannati dai tribunali inglesi – sono state diffuse informazioni più precise sulle modalità con cui essi intendevano operare e sul tipo di esplosivo che avevano studiato. Il piano prevedeva di utilizzare una soluzione a base di perossido di idrogeno (e non TATP) ottenuto non dalla comune acqua ossigenata ma dalle tinture per capelli utilizzate per ossigenarli. Il perossido di idrogeno è stato utilizzato come esplosivo, e con successo, anche negli attentati che nel 2005 devastarono la rete metropolitana londinese. La soluzione di perossido di idrogeno sarebbe stata trasportata in banali contenitori per bibite tipo Gatorade che hanno un collo molto più ampio rispetto alle bibite normali.

Vi spiego come funziona: sperando nel buon senso dei miei lettori...e augurandomi che la passione per la mia materia non si sviluppi solo per queste faccende esplosive!!!


L'esplosivo detonatore da utilizzare l’HMTD è un potente esplosivo che si ottiene miscelando il perossido H2O2 di idrogeno con acido citrico (succo di limone) e altre sostanze facilmente reperibili.
L’HMTD sarebbe stato nascosto all’interno di una macchina fotografica il cui circuito flash sarebbe servito anche da innesco elettrico.

 In pratica, i terroristi contavano di salire sugli aerei con una bibita tipo Gatorade riempita con mezzo litro di perossido di idrogeno e una macchina fotografica al cui interno era celata una piccola quantità di HMTD.
Una volta sull’aereo, tutto quello che dovevano fare era aprire la bibita, infilarci l’HMTD e premere il pulsante di scatto del flash.
La corrente elettrica generata dalla macchina fotografica avrebbe determinato la detonazione dell’HMTD e l’esplosione del perossido di idrogeno.