Eksplosjon, en rask kjemisk reaksjon som under utvikling av sterk varme og lys fører til dannelse av store mengder gass. Reaksjonen er eksoterm, og den raske oppvarmingen av gassene gjør gassvolumet mye større og øker dermed sprengkraften.

Sprengning kan skyldes andre årsaker, men kalles fortsatt en eksplosjon, Her er noen eksempler:

  • Eksplosjon av oppvarmet, lukket kjele med vann da trykket i vanndampen øker med temperaturen.
  • Eksplosjon av oppvarmet gassbeholder da gassen utvider seg når temperaturen stiger. 
  • Eksplosjon av flaske med vann som fryser til is ved avkjøling til temperatur under 0 oC.

Den kjemiske reaksjonen som forårsaker en eksplosjon, er  som oftest en forbrenningsreaksjon som forplanter seg med lydens hastighet, dvs. ca. 300 m/s, og mer. Blir hastigheten særlig stor, 10–20 ganger lydens, kalles eksplosjonen en detonasjon. Oksygenet som forbrukes under forbrenningen, leveres som regel av de eksploderende stoffer selv.

Antennelse av krutt er et typisk eksempel på eksplosjon med forbrenningsreaksjon. Forbrenningen foregår forholdsvis langsomt og medfører dannelse av forskjellige gasser (karbondioksid, karbonmonoksid, nitrogen, vanndamp). Disse er sterkt oppvarmet og i et lukket rom vil de utøve et stort nok trykk til f.eks. å gi et prosjektil tilstrekkelig begynnelseshastighet.

Krutt sies å tilhøre de såkalte drivende eksplosiver. De brisante eksplosiver eller de egentlige sprengstoffer, omfatter bl.a. dynamitt. For disse består reaksjonen i 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 f.eks. blyazid. Det spaltes under sterk varmeutvikling uten at det foregår noen forbrenning og sterkt oppvarmet nitrogengass og blydamp dannes. 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. Tilstedeværelse av andre stoffer, katalysatorer, kan påskynde eksplosjon i systemer som normalt er stabile. Typiske, eksplosive kjemiske systemer inneholder redoks-par.

De kjemiske redoks-systemene er

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

En rekke gasser som hydrogen, karbonmonoksid, lysgass, metan, propan, bensindamp, oljedamp, eterdamp o.a. 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).

Med eksplosjonsgrensene for en brennbar gass eller damp forstår man den nedre og øvre grensekonsentrasjon ved hvilken 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 atm 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.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.