esplosivo

Ogni sostanza che può decomporsi con grandissima rapidità, in maniera autopropagante, sviluppando una grande quantità di calore e di gas, e quindi generando un'onda di pressione. Si tratta di sostanze ad alto contenuto energetico, pertanto instabili, la cui esplosione consente il raggiungimento di un livello energetico più basso, ossia la formazione di sostanze stabili.

Caratteristiche delle sostanze esplosive

Un esplosivo può essere gassoso, liquido, ma più spesso solido, e risultare formato da uno o più composti chimicamente definiti. Tra i principali esplosivi inorganici vi sono i clorati di potassio e di sodio, i perclorati di ammonio e di potassio, gli azoturi di argento e di piombo, i nitrati di sodio, di potassio, di ammonio ecc. Gli esplosivi organici appartengono in genere ai nitroderivati: nitroparaffina, nitroglicoli, nitroglicerina, nitromannite, nitrocellulosa, nitroguanidina, nitrotoluene, dinamite.

Si chiama volume gassoso di un esplosivo il volume dei prodotti gassosi che si ottengono dalla sua decomposizione; per poter confrontare fra loro i vari esplosivi ci si riferisce di solito all’unità di massa (volume gassoso specifico). Si chiama poi calore di esplosione il calore liberato dall’unità di massa di un esplosivo all’atto della sua decomposizione. La temperatura massima raggiungibile nell’esplosione è detta temperatura di esplosione; il calore di esplosione, venendo espresso in kJ/kg, rappresenta anche il potenziale dell’esplosivo, ovvero il lavoro massimo che si può ottenere dall’esplosione dell’unità di massa di esso. La pressione (o forza) specifica è una grandezza con le dimensioni di un’energia; esprimendola in l‧bar (1 l ‧ bar = 10² J), essa è numericamente pari alla pressione (in bar) che 1 kg di esplosivo è in grado di esercitare quando l’esplosione avviene entro il volume di 1 litro. La velocità di esplosione è quella con la quale si propaga la reazione esplosiva una volta iniziatasi in un punto. Il potere dirompente è l’attitudine di un esplosivo a frantumare il contenitore in cui esso è racchiuso; tale potere è tanto maggiore quanto maggiori sono la pressione specifica e la velocità di esplosione. Si chiama infine sensibilità di un esplosivo la maggiore o minore attitudine che esso ha di decomporsi, cioè di esplodere; si distingue una sensibilità all’urto e una sensibilità all’attrito (o allo sfregamento).

Le caratteristiche precedenti vengono determinate con appositi strumenti e con adatte procedure: per es., per valutare il calore di esplosione si usano speciali calorimetri (bombe calorimetriche); per valutare la sensibilità all’urto si fa cadere una massa determinata di esplosivo da un’altezza progressivamente crescente; per valutare la pressione specifica si ricorre a manometri a schiacciamento; ecc. In particolare, la valutazione della velocità di esplosione, piuttosto complessa se fatta direttamente, può essere effettuata indirettamente con il metodo Dautriche che si basa sul confronto con una miccia di cui sia già nota la velocità di esplosione.

Classificazione degli esplosivi

Gli esplosivi possono essere classificati in base alla velocità di propagazione dell’esplosione, e si distinguono in deflagranti (o lenti o progressivi) e detonanti (o veloci), con velocità di propagazione di grandezza rispettivamente compresa fra 200 e 300 m/s e 1500-8000 m/s. Tuttavia, a seconda delle modalità dell’esplosione, uno stesso esplosivo si può comportare da deflagrante e da detonante (per es., la balistite in placche detona se fortemente innescata dopo un sufficiente intasamento; deflagra se moderatamente innescata).

Sono detonanti propriamente detti, o detonatori, gli esplosivi che, per la loro elevatissima sensibilità (cioè per l’estrema facilità con cui esplodono), sono impiegati per innescare gli altri, mentre si dicono dirompenti (anche ad alto potenziale o alti esplosivi) gli esplosivi detonanti dotati di sensibilità più bassa. Ragioni di costo e di sicurezza fanno sì che i detonatori (fulminato di mercurio, azotidrato di piombo e d’argento, tetrile, stifnato di piombo ecc.) siano usati solo come sostanze innescanti e che anche per tale uso vengano spesso mescolati ad altri esplosivi o a sostanze inerti.

Gli esplosivi deflagranti sono impiegati principalmente per costituire cariche di lancio per armi da fuoco (e perciò sono detti anche da lancio o balistici); in essi la velocità di combustione e quindi la pressione sviluppata, possono essere controllate al fine di ottenere i voluti effetti balistici. Naturalmente si richiede a questi esplosivi di non avere potere erosivo nei confronti delle bocche da fuoco in cui devono usarsi, di essere stabili, di essere infumi, di presentare una grande regolarità di combustione, ciò che si ottiene confezionando l’esplosivo in forma di polvere costituita da granuli uniformi. Fra gli esplosivi dirompenti sono compresi quelli bellici da scoppio, che costituiscono le cariche dei proietti, delle bombe, dei missili ecc., e sono fatti esplodere per mezzo di dispositivi innescanti, a tempo, a percussione, di prossimità ecc.

Gli esplosivi possono essere classificati anche sulla base del loro stato fisico: così si hanno gli esplosivi solidi (per es., tritolo e trimetilentrinitroammina), gli esplosivi al plastico (miscugli di esplosivo con plastificanti), gli esplosivi colloidali (per es., impasti di dinamite-gomma), gli esplosivi liquidi (per es., nitroglicerina), gli esplosivi gassosi (per es., acetilene insieme ad aria). Sono stati prodotti esplosivi da lancio suscettibili di essere colati in modo da realizzare blocchi omogenei di notevoli dimensioni (grani), impiegati quali propellenti nei motori dei missili.

Esplosivi da mina

Di solito confezionati in cilindri e avvolti in carta paraffinata per proteggerli dall’umidità, sono generalmente introdotti, per l’impiego, in cavità opportune che vengono poi chiuse, così da permettere, all’atto dell’esplosione, un sufficiente aumento della pressione. Per gli esplosivi di questa classe da usare per miniere si pone per lo più la limitazione che non generino prodotti che possono riuscire dannosi all’uomo (gas tossici, infiammabili ecc.). Gli esplosivi da mina possono essere del tipo comune oppure del tipo detto di sicurezza. I primi possono usarsi all’aperto oppure in sotterraneo; in questo secondo caso si impiegano esplosivi di tipo detonante, mentre nel caso all’aperto (per es., lavori in cava) si usano anche quelli di tipo deflagrante (polvere nera ecc.). Gli esplosivi di sicurezza sono quelli che si possono usare senza pericolo nei lavori da mina anche quando l’atmosfera può contenere grisou o polveri infiammabili; appartiene a questa classe la cosiddetta grisoutina, sia del tipo normale sia rinforzata, cioè addizionata di nitroglicerina.

Esplosivi al plastico o plastici

Sono generalmente esplosivi sminuzzabili e modellabili a mano, così da poterli usare per riempire facilmente cavità di forma qualunque (proiettili ecc.) o da farli aderire a superfici di qualsiasi forma. Si ottengono in genere mescolando esplosivi di elevato potere dirompente (T₄, pentrite ecc.) con il 10-12% di cera, acido stearico, vasellina, oli lubrificanti ecc. Si usano specialmente per lavori di demolizione; hanno trovato impiego anche nel caricamento di granate ad alto potere dirompente, usate contro mezzi corazzati.