¿Cuál es la historia y composición de la dinamita? Información sobre las reacciones, origen y usos de la dinamita.
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DINAMITA es un poderoso explosivo industrial. Es ampliamente utilizado para minería subterránea de carbón, construcción de túneles y otras aplicaciones que requieren perforaciones pequeñas.
Historia
La dinamita fue descubierta y nombrada por el químico sueco Alfred Nobel en 1867. Nobel descubrió que cuando la nitroglicerina, que es muy sensible a los golpes, se absorbía en la tierra de diatomeas, se volvía menos sensible a los golpes y era menos probable que explotara por los impactos encontrados en la manipulación y Envío. Sin embargo, aún podría explotar fácilmente con un detonador. Debido a que la dinamita es más poderosa y menos costosa, rápidamente reemplazó a la pólvora negra, que durante siglos se había utilizado tanto para explosiones como para pólvora, como agente explosivo.
En 1875, Nobel reconoció la necesidad de un explosivo cohesivo que detonara de forma fiable bajo el agua y gelatinizó la nitroglicerina mediante la adición de un 7% de nitrocelulosa. La «gelatina explosiva» ahora se usa poco en su forma original, pero es un ingrediente clave de la dinamita de gelatina.
Composición
La dinamita moderna se compone principalmente de nitratos de glicerina-etilenglicol, nitrato de amonio, nitrato de sodio y pulpas combustibles, como harina de madera, almidón, harina de centeno y médula de caña de azúcar. Tiene una consistencia granular seca.
Los nitratos de etilenglicol se incluyen en la fórmula porque forman una mezcla de baja congelación con glicerina. La nitroglicerina pura se congela a 13 °C (55 °F) y, cuando se congela, es insensible a un detonador. La mezcla elimina el peligro de una carga de dinamita que no explote en climas fríos.
La mayor parte de la dinamita se empaqueta en cartuchos de papel cilíndricos que varían en diámetro de 2 a 20 cm (0,8 a 8 pulgadas) y en longitud de 20 a 91 cm (8 a 36 pulgadas). Cuando el explosivo debe usarse en columnas largas y rígidas, por ejemplo, para generar vibraciones de la tierra en la prospección sísmica, se proporcionan acopladores de cartón o los cartuchos están hechos de plástico con extremos roscados.
Reacciones
En la reacción de detonación, la dinamita se convierte esencialmente en dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua . La formación de monóxido de carbono y dióxido de nitrógeno venenosos se mantiene a un nivel seguro mediante un cuidadoso equilibrio de la proporción de nitratos a pulpas en los grados de dinamita destinados al uso subterráneo.
El calor liberado por la explosión de la dinamita asciende a 900 a 1200 calorías por gramo, dependiendo del contenido de nitroglicerina. Con un alto contenido de nitroglicerina, la reacción produce una presión momentánea de casi 1 000 000 lb/pulgada cuadrada (70 000 kg/cm2) en una onda de choque muy intensa que viaja a una velocidad de varios miles de pies por segundo. El efecto de rotura resultante es útil para romper rocas duras. Por otro lado, una mezcla de nitrato de amonio y pulpas produce gas a un ritmo algo más lento con una presión máxima cercana a las 60 000 lb/pulgada cuadrada (4200 kg/cm2); por lo tanto, la dinamita que contiene hasta un 80% de estos ingredientes es eficaz para extraer carbón en piezas grandes. Las fórmulas con alto contenido de nitrato de amonio y que incluyen algo de cloruro de sodio han sido aprobadas por EE. UU. Bureau of Mines como «permisible» para su uso en minas de carbón porque producen una llama que es relativamente breve y lo suficientemente fría para evitar encender una mezcla de metano, polvo de carbón y aire. Los desastres en las minas de carbón han sido relativamente raros desde que la dinamita permitida reemplazó a la pólvora negra en las minas.
Usar con otros agentes explosivos
La dinamita se utiliza para cebar cargas de agentes explosivos sin nitroglicerina que son más económicos que la dinamita para las grandes excavaciones requeridas en la minería a cielo abierto de carbón, la minería a cielo abierto de minerales metálicos y la extracción de rocas. Estos agentes son relativamente seguros en vista de su insensibilidad al impacto mecánico oa la explosión de un detonador. Se asegura un rendimiento confiable mediante el uso de un cartucho de dinamita con cada carga.
Una voladura típica en tales operaciones involucra aproximadamente 13 500 kg (30 000 lb) de explosivo distribuido entre 25 a 50 pozos grandes. Si los agujeros están secos, se cargan soplando nitrato de amonio recubierto con aceite combustible a través de una manguera con aire comprimido. Cuando se encuentre agua, se puede usar un explosivo de “gel de agua”: contiene nitrato de amonio, TNT o aluminio en polvo, y 10% a 20% de agua gelatinizada con una goma soluble. El uso de composiciones de chorreado sin nitroglicerina está aumentando.
