eksplosjon

Den kjemiske reaksjonen som forårsaker en eksplosjon er som oftest en forbrenningsreaksjon som forplanter seg med lydens hastighet, det vil si cirka 340 meter per sekund. Blir hastigheten særlig stor, 10–20 ganger lydens, kalles eksplosjonen en detonasjon. Oksygenet som forbrukes under forbrenningen, leveres som regel av de eksploderende stoffene selv.

Antennelse av krutt er et typisk eksempel på en forbrenningsreaksjon som fører til en eksplosjon. Forbrenningen medfører dannelse av forskjellige gasser (karbondioksid, karbonmonoksid, nitrogen, vanndamp). Disse er sterkt oppvarmet og i en lukket beholder vil de utøve et stort nok trykk til for eksempel å gi et prosjektil tilstrekkelig begynnelseshastighet.

Krutt sies å tilhøre de såkalte drivende eksplosiver. Brisante eksplosiver er de egentlige sprengstoffer som blant annet omfatter dynamitt. Her er den kjemiske reaksjonen en spaltning og forbrenning av en oksygenrik kjemisk forbindelse i løpet av meget kort tid. Reaksjonen utløses ved hjelp av en lunte eller et initialsprengstoff, som består av en ustabil kjemisk forbindelse som lett spaltes ved støt eller antennelse. Et slikt stoff er for eksempel blyazid. Det spaltes under sterk varmeutvikling uten at det foregår noen forbrenning og det dannes sterkt oppvarmet nitrogengass og blydamp. Spaltningen er ledsaget av et heftig knall og viser at en eksplosjonsreaksjon ikke alltid er en forbrenningsreaksjon.

En rekke forbindelser/stoffblandinger er potensielt eksplosive. For å få reaksjon må en energibarriere (se aktiveringsenergi) overvinnes. Andre stoffer, katalysatorer, kan påskynde eksplosjon i systemer som normalt er stabile.

Kjemiske redokssystemer som kan bidra til eksplosjon er:

• sterkt oksiderende oksyanioner i tilknytning til forbrenningsreaksjoner, for eksempel ammoniumnitrat, NH₄NO₃
• ustabile redokspar som ikke inneholder oksygen, for eksempel blyazid, Pb(N₃)₂
• oksiderende og reduserende grupper kombinert i organiske forbindelser, for eksempel trinitrotoluen, (TNT), C₇H₅(NO₂)₃
• andre systemer, for eksempel peroksider og NI₃·NH₃. Sistnevnte forbindelse eksploderer ved selv den minste berøring, for eksempel av en flue.

En rekke gasser som hydrogen, karbonmonoksid, lysgass, metan, propan, bensindamp, oljedamp, eterdamp og andre danner eksplosive blandinger med luft. Selv små mengder av slike gasser eller damper kan være tilstrekkelig til å gjøre blandingen med luft eksplosjonsfarlig. Ved oppladning av akkumulatorer kan det dannes knallgass, og en brennende fyrstikk, sigarett eller gnist kan være tilstrekkelig til å fremkalle eksplosjon. Finfordelte faste partikler kan ved antenning gi opphav til støveksplosjon (kullstøv-, melstøv-, korkstøv-, lettmetalleksplosjon).

Eksplosjonsgrensene for en brennbar gass eller damp er den nedre og øvre grensekonsentrasjon som gassen eller dampen, i blanding med luft eller annen oksygenholdig gass, kan bringes til å eksplodere ved oppvarming. Eksplosjonsgrensene er trykk- og temperaturavhengige.

Ved 1 atmosfæres trykk og 20 °C er de, uttrykt i volumprosent, for bensin 0,7–8,0, propan 2,1–9,5, karbonmonoksid 12,5–75, metan 5–15, etylalkohol (etanol) 3,3–19,0, hydrogen 4,0–75,6.

• sprengning
• detonasjon
• dynamitt