火炸药理化分析
火炸药理化实验室危害辨识与防护
Ｌ Ｉ Ｌｉ ａ ｎ— ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｌ Ｉ Ｎ Ｘｉ ｎ— ｂ ｉ ｎ ｇ ，ＹＡＮ Ｌ ｕ— ｋ ｅ ，Ｗ ＡＮＧ Ｔａ ｐ ，ＺＨＡＮＧ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ — ｂ ａ ｏ
（ １ ． Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｈ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ ｏ ｆ Ｏ ｒ ｄ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
火炸药理化分析检测工作主要是对在生 产 、 研 制 过 程 中
害和腐蚀性的药品 ， 而且 由于分析检测 的对象是含能 材料和 火炸药制 品 ， 具 有燃烧 、 爆 炸的危 险性 ， 稍 有不慎 ， 就可 能造 成人身伤 、 亡及 财产损 失事故 。因此 ， 火炸药 理化 分析实 验 室需针对含能材料及火炸药制品本身 的特 殊性 ， 采取 相应 的 安全 防护措施 ， 才能确 保理 化分析检测过程 中的安全 。
Ｔｈ ｅ Ｉ ｄｅ ｎ ｔ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒｉ ｓ ｋ ａ ｎ ｄ Ｈａ ｚ ａ ｒ ｄ Ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎｄ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｐｏ ｗｄｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅｘ ｐｌ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｓ
第二章火炸药的不安全因素分析
2.2 火炸药化学变化形式及相互关系
• 爆炸并不是炸药唯一的化学变化形式，由于化学反应的环境条件不同 ，可能发生热分解、燃烧、爆炸三种化学反应，而且这三种形式在一 定条件下可以互相转化，三种形式所产生的效果也不相同。
A
缓慢分解 反映炸药 的化学安 定性
B
燃烧与爆燃 对爆破材料的安 全生产,加工,运 输保管以及销毁 都很有必要
传播的性质
对外界的作用
热传导、扩散、辐射
燃烧点压力升高不大，在一 定条件下才对周围介质产生 爆破作用 受环境影响大，特别是压力 与波阵面的运动方向相反
冲击波
爆炸点有剧烈的压力突 跃，无须封闭系统便能 对周围介质产生强烈的 爆破作用 几乎不受环境影响 与波阵面运动方向一致
环境影响 产物运动方向
• 火炸药的热分解转燃爆与燃烧转爆轰
• 爆炸：爆炸是炸药反应的最高形式。
• 特点：是反应的速度和传播的速度极高，可达每秒数千米 。爆炸的传播靠冲击波，在爆炸点附近，发生压力、温度
的急剧升高，从而导致爆炸点附近介质的碎裂或变形。
• 爆炸过程中若遇到不利因素也可能导致爆轰中断，转化为 燃烧或热分解。 • 爆轰：爆炸速度增长到稳定爆速的最大值时转化为爆轰。 • 爆轰是指炸药以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过
•
黑色火药
• 爆炸性物质为什么危险？不稳定结构、爆炸性功能基团
• N-O 结合物：如硝酸酯 (-ONO2) 类化合物、硝基 (-NO2) 化合物、亚硝 基(-NO)化合物、以及氨基硝酸盐等。 • N-N结合物：如重氮基盐、金属叠氮化合物、叠氮氢酸以及联氨衍生 物等。 • N-X结合物：如卤机氮、硫化氮等。 • N-C结合物：如氰化物等。 • O-O结合物：如有机过氧化物、臭氧化物等。 • 氯酸类或高氯酸盐类化合物：如氯酸酯、高氯酸酯、重金属高氯酸盐 、氨基高氯酸等。 • 乙炔及乙炔重金属盐。
危险化学品的火灾炸特性分析与控制
危险化学品的火灾炸特性分析与控制危险化学品是指具有一定毒性、腐蚀性、易燃性、爆炸性等性质的化学物质。
在工业生产、实验室操作以及运输过程中，危险化学品的不当使用和管理可能导致严重的火灾和爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，对危险化学品的火灾炸特性进行分析和控制是至关重要的。
一、危险化学品的火灾炸特性分析危险化学品的火灾炸特性是指其在火灾或爆炸事件中所表现出的特定性质和行为。
了解和分析危险化学品的火灾炸特性，可以帮助我们有效地预防和控制火灾和爆炸事故的发生。
首先，对危险化学品的燃烧性能进行评估是分析其火灾特性的重要环节。
燃烧性能包括燃烧速率、燃烧温度、燃烧产物等因素。
通过实验和理论计算，可以确定危险化学品在不同条件下的燃烧能力以及可能产生的燃烧产物。
其次，了解危险化学品的爆炸性质对于预防和控制爆炸事故至关重要。
爆炸性质包括爆炸极限浓度、最小点火能、爆速等要素。
通过对危险化学品进行爆炸实验和模拟计算，可以确定其爆炸的极限条件和可能造成的破坏性。
最后，危险化学品的热分解特性也需要进行分析。
热分解是指危险化学品在高温下分解产生可燃气体或易燃物质的过程。
通过对危险化学品的热分解温度和分解产物进行研究，可以评估其在高温环境下的火灾风险，并采取相应措施进行控制。
二、危险化学品的火灾炸特性控制针对危险化学品的火灾炸特性，我们应采取一系列措施来控制和减少潜在的火灾和爆炸风险。
首先，严格遵守危险化学品的存储和使用规定。
危险化学品应储存在专门的储存区域，采取密闭、防火和防爆设计。
使用危险化学品时，必须佩戴个人防护设备，操作过程中要注意防火防爆措施，并配备相应的灭火器材。
其次，建立完善的火灾风险评估体系，对危险化学品进行全面的火灾炸特性分析。
根据评估结果，制定相应的应急预案和安全操作规程，提前准备好应对突发火灾和爆炸事故的紧急处置措施。
此外，定期进行安全培训和演练，提高员工的火灾防护意识和应急处置能力。
员工应熟悉各类灭火器材的使用方法，掌握安全逃生知识，并能够迅速有效地应对火灾和爆炸事故。
1炸药与爆炸的基本理论分析
1.1.5 炸药及其分类
炸药的品种繁多，它们的组成、物理性质、化学性质和爆 炸性能可有显著差异。根据炸药的某些特点，对其进行归纳分
类，便于研究和使用炸药。
常见的炸药的分类方法有以下几种：
① 按炸药的物质构成分类
② 按炸药的主要成分分类 ③ 按炸药的作用特性和用途分类 ④ 按炸药的物理状态分类
按炸药组成分类
铵为主要成分，而军用混合炸药则很少使用硝酸铵，
只是在特定条件下将其当作一种代用品。
按作用特性和用途分类
2）黑火药（black powder）
黑火药的化学变化形式主要是燃烧，生成大量 气体和热能，可用于抛射或推射。因此，又称为发 射药或固体推进剂。 与黑火药类似的高分子复合火药则主要用作发 射弹药的能源，如火炮的发射药、火箭发动机的推 进剂等。
1.1.4 化学爆炸的基本特征
炸药发生化学爆炸反应时，必然具有以下特征：
放出热量
反应迅速，速度极高
生成大量气态产物
这是炸药爆炸反应所具有的基本特征，缺一不可，
故也称之为炸药爆炸的三要素。
1.1.4 炸药爆炸反应的三要素
1）放热反应 Ag2C2O4 = 2Ag+2CO2＋123.3 kJ/mol (NH4)C2O4 = 2NH3+H2O+CO+CO2－263.3 kJ/mol 2）反应速度极高 5个 150g 2# 铵梯炸药药卷的功率约为1.4X107 kW，大致相当于一个大型水电 站的功率；煤 40,000kj/kg，一般民用炸药 2900～6300kj/kg。 2）生成大量气态产物
◆
因氧和可燃元素都得到了充分利用，故在理想反应条件下，炸药的热量释放最为
充分，爆炸产物为H2O、CO2和N2，不会生成有毒气体。
火炸药教材上篇1~3章ppt课件
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2011年西安地区培训考试安排
• 9.22～9.25培训，时间安排如下： • 上午9:00~12:00 • 下午15:00~17:30 • 届时在大门口集合，一起进所，若错过时间，
请等课间休息时接近所里。 • 9.26上午考试，时间安排如下： • 8:30~11:00取证考试 • 8:30~10:00换证考试 • 8:15在大门口集合，一起进所。
• 硝化棉是硝酸和棉纤维作用后而生成的 一种不均一的高聚物混合物。烘干过的 硝化棉作完试验后，临时存集在室内时， 应及时加水。
• 太安可溶于丙酮中燃烧销毁。
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• （四）起爆药 常用的单质起爆药为叠 氮化铅、三硝基间苯二酚铅等。
• 二、强氧化性无机酸盐类 • 具有氧化性的无机酸盐，可作为火药或
炸药的组分。在固体复合推进剂、改性 双基推进剂、混合炸药中最常用的是高 氯酸铵，硝酸钾则是黑火药的主要成份， 硝酸铵多用于民用炸药。
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第一章 绪论
• 一、火炸药理化分析的任务和作用 • 二、火炸药理化分析的特点 • 以有机分析为主，兼有一部分无机分析。 • 多数分析取样量在1g以上，属于常量分析；
只有小部分是半微量分析或微量分析。 • 大多属于常量组分（＞1%）分析，杂质和个
别功能组分、工艺添加剂的分析是微量 （0.01～1%）甚至痕量组分（＜0.01%）分 析。 • 安定性、相容性和贮存寿命的评估占有特别重 要的地位。 • 安全性问题突出。
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第二章 火炸药分类及其主要组分
• 第一节 火药与炸药的定义和分类 • 火药是在适当的外界能量作用下，自身能进行迅速而
有规律的燃烧，同时生成大量热和高温气体的一类物 质。称枪、炮用的火药为发射药。称用于火箭发动机 中的火药为固体推进剂。 • 火药按组成的均匀性可分为均质火药和异质火药。 • 均质火药包括单基药、双基药和三基药。单基药是以 硝化棉为唯一能量组分的火药，双基药含有两种主要 能量组分，通常指硝化棉和硝化甘油或硝化三乙二醇， 三基药是含有硝化棉、硝化甘油、硝基胍等三种主要 能量组分的一类火药。 • 异质火药有黑火药、复合推进剂、改性双基推进剂等。
4火药的燃烧解析
1、亚表面光化学反应理论
在火药中加入少量铝粉和碳黑，它们均能增加火焰的光辐射强 度，使燃速增大10~15%；但当铝粉和碳黑加入量增多时，则燃速 降低。这是因为它们使火药变成了不透明体，妨碍了对紫外线的吸 收；当火药中加入紫外线吸收剂时，确实提高了燃速。 但是研究表明，不论何种方式，增加气相传给固相的能量（如 嘶嘶区的热传导）和其他形式的辐射光量，均能提高燃速，紫外线 辐射不是唯一的原因，特别是低压下火药燃烧不产生发光火焰，但 铅化物仍能提高燃速，所以至少是低压下超速燃烧与这个理论有关。
（HCMO，CH3CHO，HCOOH等） (NC、NG等) 例如硝化棉大分子解聚 [C6H7O2(ONO2)3]x 硝化葡萄糖分解 C6H7O2(ONO2)3 硝酸酯分解 RCH2-ONO2 → NO2 + RCH2O – Q3 → 2H2O + 3NO2 + C6H3O3 - Q2 → xC6H7O2(ONO2)3 - Q1
（ CO，H2，CH4等）
例如：2NO + 2H2 → N2 + 2H2O + q （79╳4.18J/mol） 2NO + 2CO → N2 + 2CO2 + q （89╳4.18J/mol） 压力加大，反应加快，燃烧区厚度变薄，压力过低时火焰区可能 不出现燃烧就告结束，这就要损失一半以上的热量。所以火药都存在 着一个完全燃烧的临界压力。
§ 4. 2平台火药的燃烧
1、亚表面光化学反应理论
这个理论由A T Camp等在1958年提出，在1975年又得到了进 一步的发展，基本观点是认为双基火药的控制步骤在于凝聚相。火 药中引入催化剂后使亚表面凝聚相的反应发生了变化。火药的表层 分解由两个平行的因素引起，一是火焰区的紫外光辐射被药体吸收 引起的光化学分解，一是气相传给的热引起的热分解。 [1]hv R → → [2]H 亚表面
炸药理化特性
标识
中文名：硝酸铵
英文名：ammonium nitrate
分子：NH4NO3
RTECS号：
KQ6300000
CAS号：
6484-52-2
物质危险性类别
第3.2类易燃液体
火灾危险性分类
甲类
理化性质
性状：无色无臭的透明结晶或呈白色的小颗粒，有潮解性
熔点（℃）：169.6
溶解性：易溶于水、乙醇、丙酮、氨水，不溶于乙醚
沸点（℃）：210
相对密度（水=1）：1.72
饱和蒸汽压（kPa）：-
相对蒸汽密度（空气=1）：-
临界温度（℃）：-
燃烧热：-
临界压ห้องสมุดไป่ตู้（MPa）：-
最小引燃能量（mJ）：-
燃烧爆炸危险性
燃烧性：易燃
燃烧分解产物：氮氧化物
闪电（℃）：
聚合危害：
爆炸极限（体积%）：
稳定性：
自然温度（℃）：
禁忌物：强氧化剂、酸类、酸酐、碱金属、胺类
毒性
毒理学资料
LD50：4820mg/kg（大鼠经口）
职业接触危害程度分级
/
危险特性：强氧化剂。遇可燃物着火时，能助长火势。与可燃物粉末混合能发生激烈反应而爆炸。受强烈地震也会起爆。急剧加热时可发生爆炸。与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉末等混合可形成爆炸性混合物。
灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。切勿将水流直接射至熔融物，以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。遇大火，消防人员须在有防护掩蔽处操作。灭火剂：水、雾状水。
法医学在火灾炸案件中的炸物鉴定与分析
法医学在火灾炸案件中的炸物鉴定与分析火灾炸案是一种严重的刑事案件，需要进行准确的炸物鉴定与分析以确定爆炸物质的成分和来源。
法医学在这方面扮演着重要的角色，通过科学的方法和技术手段，可以提供可靠的证据来支持案件调查。
本文将从火灾炸案的常见爆炸物质、炸物鉴定的方法与技术以及案件分析与研判等方面进行探讨。
一、火灾炸案的常见爆炸物质火灾炸案中常见的爆炸物质包括炸药、气体炸弹和自制炸药等。
炸药是指具有爆炸性能的化学物质混合物，常见的炸药包括黑火药、TNT和C4等。
气体炸弹是利用可燃气体与空气混合后产生剧烈爆炸的装置，常见的气体炸弹包括丁烷气瓶和甲烷气瓶等。
自制炸药是指由普通化学品在一定条件下制作而成的炸药，常见的自制炸药包括硝化甘油、硫酸和铝粉等。
二、炸物鉴定的方法与技术炸物鉴定是指通过对被炸物质的分析和检测，确定其成分和来源的过程。
常用的炸物鉴定方法与技术包括物证分析、化学分析和仪器分析等。
1.物证分析物证分析是通过对案发现场和疑似爆炸物质的收集和保护，进行外部观察和比对的方法。
通过物证分析可以判断装置形式、起爆方式和爆炸位置等信息，从而为后续的化学分析和仪器分析提供重要线索。
2.化学分析化学分析是通过对疑似爆炸物质进行定性和定量的化学试验和检测，确定其成分和特性的方法。
常用的化学分析方法包括红外光谱分析、质谱分析和核磁共振分析等。
通过化学分析可以确定爆炸物质的主要成分，进一步追踪其来源和制备方法。
3.仪器分析仪器分析是利用各种先进的科学仪器和技术手段对疑似爆炸物质进行定性和定量的分析与检测。
常用的仪器分析方法包括气相色谱-质谱联用分析、液相色谱-质谱联用分析和电子显微镜观察等。
通过仪器分析可以获取更加精确和全面的炸物信息，为案件调查和研判提供强有力的依据。
三、案件分析与研判炸物鉴定和分析完成后，还需要进行案件分析和研判，以确定爆炸案件的嫌疑人、动机和作案手段等。
在案件分析与研判中，法医学会结合其他相关专业的知识和技术，进行整体考量和判断。
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课程代码：531280
火炸药理化分析
（总学时数：42，学分数：1.5）
一、课程的性质、任务和作用
本课程是所有火炸药专业的一门职业基础课，是火炸药类专业理论性及实践性很强的一门必修课。
课程的基本任务是介绍火炸药的地位及其发展史，火炸药理论、性能测试及评估方法，火炸药的合成及分子设计，火炸药理论分析的任务和作用，火炸药理化分析的特点，火炸药的分类、组成与特征，火炸药理化分析基础知识等。
爆通过课堂讲授、学科前沿介绍、习题课、讨论课、计算机辅助教学、考试等教学环节达到本课程的目的，通过该课程培养学生获得知识并用来解决实际问题的能力，使学生学会用科学思维方法分析实际问题的职业能力。
二、课程教学目标
（一）知识目标
1.了解火炸药的地位和发展史，火炸药理论。
2. 熟悉火炸药性能测试及评估方法，火炸药的合成及分子设计，火炸药理论分析的任
务和作用，火炸药理化分析的特点，火炸药的分类、组成与特征。
3. 掌握火炸药理化分析的方法。
（二）能力目标
1. 培养学生获得知识并用来解决实际问题的能力。
2. 培养学生独立工作，不断探索、获取新知识的基本能力
（三）职业素养目标
1. 具有良好的化工职业道德。
2. 具有良好的思想素质和身体素质。
三、课程基本内容与要求
（一）绪论
了解火炸药的地位和发展史，火炸药理论。
（二）炸药
1.了解炸药的理论知识
2.熟悉炸药的主要性能测试及评估方法，火炸药的合成及分子设计
（三）火炸药理论分析
1.了解火炸药理论分析的任务和作用
2.火炸药理化分析的特点（常量分析、半常量分析、微量分析）
（四）火炸药的分类、组成与特征
1.了解火药和炸药的定义与分类方法
2.来熟悉火药和炸药的组成（掌握常见的有机含能组分）
（五）火炸药理化分析基础知识
1. 熟悉常用的玻璃仪器及其使用方法和注意事项
2. 熟悉几种常用的天平及其使用规程
3. 掌握固体液体试样的称量方法，溶液的配制及试样的制备等
四、学时分配表
序号内容讲授课内实践小计
1 绪论 4 4
2 炸药8 8
3 火炸药理论分析10 10
4 火炸药的分类、组成与特征10 4 10
5 火炸药理化分析基础知识10
6 10
合计42 10 52 五、有关说明
（一）教学建议
1. 提倡改革教学方法，强调应用现代化教学手段，如CAI课件等。
2. 要加强实践性教学环节，多给学生提供动手实验的机会。
教学用的例题和习题，应
适当结合工程实际。
（二）教学参考书
《火炸药应用技术》张恒志北京理工大学出版社
《火炸药科学技术》王泽山北京理工大学出版社
执笔人：
审定人：
批准人：。