Thảo luận hóa vô cơ: Các phản ứng gây nổ

1

KHOA HÓA LÝ KĨ THUẬT
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
*******

THẢO LUẬN HÓA VÔ 
CƠ
Chủ  đề: Các phản  ứng gây nổ?(từ  các chất 
vô vơ).Phạm vi ứng dụng , biện pháp đề phòng.
        


2

MỤC LỤC


3

Hóa học vô cơ  là nghiên cứu về  thành phần 
hóa   học   của   vật   liệu   từ   nguồn   gốc   phi   sinh  
học.Thông   thường   điều   này   đề   cập   đến   các 
nguyên   liệu   không   chứa   liên   kết   cacbon   –
hidro.Hóa học vô cơ  “ nghiên cứu đủ  thứ  trên 
đời”(Gary Miessler ,2004) bao gồm các yếu tố 
có mặt trong bảng tuần hoàn và hợp chất của 
chúng.Giữa các   đơn  chất  và  hợp chất xảy ra 
tương tác qua lại đó là phản ứng hóa học và nó 
có vô vàn ứng dụng trong đời sống hàng ngày.
   Hóa học  ảnh hưởng rất nhiều tới trái đất tới 

cuộc   sống   con   người,động   thực   vật   sinh 
vật.Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật thì tác 
động   của   hóa   học   ngày   càng   là   vấn   đề   nan 
giải .Một khía cạnh của hóa học – đời sống là  
các vụ  nổ  xảy ra trong thực tế,hiện tượng này 
xảy   ra   ngày   càng   nhiều   và   để   lại   hậu   quả 
nghiêm   trọng.Trong  đó  có   các  vụ   nổ  của  các 
hợp chất vô cơ và của các hợp chất hữu cơ.
Bài viết này sẽ đề  cập đến vấn đề  tên,cấu tạo 
và các phản  ứng gây nổ  của các hợp chất vô 
cơ,đặc tính tồn tại trong điều kiện thường,điều 
kiện gây nổ  và một số  biện pháp phòng tránh 
để  đảm bảo an toàn cho bản thân, xã hội và 
bảo vệ môi trường

 


4


5

      Đề tài số 11: Các phản ứng gây nổ (từ các chất vô  
cơ) . Phạm vi ứng dụng và biện pháp đề phòng. 
1.Định nghĩa.
1.1. Khái niệm cháy nổ.
­Nhà   bác  học  người  Nga  M.V.Lômônôxốp  (1711­
1765)  là người  có giải  thích  đúng  đắn về  sự  cháy: 
“Cháy là một phản ứng hóa học có tỏa nhiệt và chiếu 

sáng”.
­Ngày nay thì cháy là tổng hợp của các quá trình 
biến đổi lý hóa phức tạp  có tỏa nhiệt và phát ra ánh 
sáng.
=> Nổ  là sự  cháy nhưng xảy ra  ở  tốc  độ  nhanh 
hơn,   làm   tăng   thể   tích   một   cách   đột   ngột   trong 
khoảng thời gian hạn chế.
           Là khi đám cháy phát triển nhanh trong một 
khoảng thời gian cực ngắn, nhiệt độ tại tâm cháy tăng 
nhanh, làm tăng áp suất đám cháy – quá trình nổ  xảy 
ra tỏa nhiều nhiệt.
1.2 Phân loại.
­Nổ  lý học: là trường hợp nổ do áp suất trong một 
thể tích bình chứa tăng cao vượt quá giới hạn bền của 
vỏ bình chứa.
­Nổ hóa học: là nổ do cháy cực nhanh gây ra, pưhh  
xảy ra trong thời gian cực ngắn tạo ra lượng lớn sản  
phẩm khí kèm nhiệt độ cao.
2. Các hợp chất và phản ứng gây nổ
2.1.  Phản ứng lí học
2.1.1.  Phản ứng nổ của bóng bay hidro khi bị đốt nóng
+Cơ chế gây nổ:khí hidro nhẹ , cấu trúc phân tử bé 
nên bơm vào bóng bay thì khí hidro sẽ thẩm thấu cực 
nhanh và có thể  nổ  mà không cần nguồn lửa.Trong 
quá trình sử dụng bóng bay nguồn khí trong bóng bay 
sẽ  rất  dễ  thẩm  thấu ra ngoài, trong  đó ra nhiều  ở 
cuống bóng,chỗ buộc dây.Vì thế trong vụ nổ ,khi đốt 
dây vô tình làm cho luồng khí bị đốt nóng,thể tích dãn 
nở gây ra nổ
+Phương trình phản ứng:H2+1/2O2=H2O

+tính chất:tất cả  các bóng hidro đều tiềm  ẩn nguy 
cơ  cháy nổ  cao .Khí hidro là loại khí hiếm rất nguy 
nhiểm.Bởi hidro khi nổ sẽ gây ra áp lực rất mạnh và 
nhiệt độ lên tới 3000 độ C


6

=>Vì thế  ,bóng bay không nên mang vào trong nhà 
bởi nếu tiếp xúc với bóng điện,gặp không khí có thể 
gây phát nổ
2.2.  Phản ứng hóa học
2.2.1.   Phản  ứng giữa kim loại kiềm(Li,Na,K,Rb,Cs)  
với H2O
+Cơ  chế  gây nổ:vì thế  điện cực chuẩn của kim 
loại kiềm nhỏ hơn rất nhiều so với thế điện cực của 
hidro ở  Ph=7
Nên kim loại kiềm khử  được nước dễ  dàng giải 
phóng khí hidro
       PTPU: 2M + 2H2O  =  2MOH + H2
 Do vậy  kim  loại  kiềm   được  bảo quản bằng  
cách ngâm chìm trong dầu.
+Điều kiện xảy ra phản ứng nổ: khi kim loại kiềm  
tác dụng với nước.
2.2.2 Phản ứng gây nổ của thuốc đen
PT:2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2
+Thành phần hốn hợp : 74,64% KNO 3,13,51% bột C 
; 11,85%bột S,  Một số loại thuốc nổ đen có thêm lưu  
huỳnh   (dùng   cho   các vũ   khí mạnh),   bột   nhôm   (phát 
sáng cho pháo, tăng năng lượng cháy cho bom), hồng 

hoàng (muối thủy ngân, kích nổ).
+Cấu tạo : thuốc nổ  đen là hỗn hợp nitrat kali,bột  
than củi, dạng bột mịn, màu đen xám của bột than, có 
thể  có ánh kim của bột nhôm, mùi khó ngửi của lưu 
huỳnh. Ngoài ra, còn một số  phụ  gia khác như hồng 
hoàng để bắt cháy chẳng hạn. 
KNO3  thời cổ gọi là “diêm tiêu”,được lấy trong các 
mỏ  tự nhiên .Diêm tiêu cũng được lấy bằng cách hòa  
đất lẫn phân dơi trong hang với nước lọc,cô đặc,sấy 
khô.Các   thành   phần   hỗn   hợp   được   để   riêng,giã 
mịn,rồi được trộn với nhau.Cacbon của bột than củi  
là chất khử,diêm tiêu là chất oxi hóa.
2.2.3. Phản ứng nổ của azit chì (Pb(N3)2)
        Azit chì là một chất nổ, có độ  nhạy nổ  cao. Nó 
thường được bảo quản và vận chuyển bằng cách bỏ 
vào   trong   các   lọ   bằng cao   su đặt   trong   môi   trường 
nước. Nó nổ khi rơi từ độ cao 150 mm hoặc khi có ma 
sát. Tốc độ nổ của nó vào khoảng 5.180 m/s. Nó được 
sử  dụng làm kíp nổ, làm thuốc nổ mồi trong các ngòi 


7

nổ.  Ở  dạng tinh thể  màu trắng nó có mật độ  nhồi 
4,71 g/cm³.
         PTPU: Pb(N3)2 = Pb + 3N2 + 100,6 kcal
      Azit chì phản ứng với đồng, kẽm hay một số hợp 
kim của đồng hoặc kẽm tạo thành các loại Azit khác. 
Ví dụ, azit đồng thậm chí còn nhạy nổ hơn azit chì.
2.2.4.  Phản ứng gây nổ của thủy ngân fuminat

Thủy ngân fuminat là chất kết tinh màu trắng hoặc 
xám   phụ   thuộc   vào   công   nghệ   chế   tạo,màu   trắng 
nhận được nếu bổ  sung vào dịch phản  ứng một chút 
HCl ,màu xám nếu không cho thêm phụ gia này.Trong 
quân sự  sử  dụng thủy ngân fuminat màu trắng, còn 
trong công nghiệp loại màu xám
Thủy   ngân   fuminat   có   khối   lượng   riêng 
4.42g/cm3,dễ nén,với áp suất nén KG/cm2 đạt mật độ 
4g/cm2
Thủy ngân fuminat là một  trong những thuốc nổ 
mòi nhạy nhất .Thêm vào đó độ  nhạy của thủy ngân 
fuminat còn phụ thuộc vào áp suất và độ ẩm.Khi tăng 
áp suất nén độ  nhạy cua thủy ngân fuminat với mọi  
dạng xung kích thích ban đầu đều giảm xuống,thậm 
chí  ở  áp suất nào đó thủy ngân fuminat còn mất tính 
nô.Dưới   tác   dụng   của   xung   đâm   chọc,thủy   ngân 
fuminat giữ  được tính nổ  trong khoảng áp suất đến 
1000KG/cm2,còn   trong   khoảng   áp   suất   1000­
2000KG/cm2  nó chỉ  cháy mà không nổ  và hoàn toàn 
mất   tính   nổ   khi   áp   suất   nằm   trong   khoảng   2000­
5000KG/cm2
Độ   ẩm cũng dẫn đến làm giảm độ  nhạy của thủy 
ngân fuminat ,khi hàm lượng độ   ẩm trên 5% diễn ra 
nổ   cục   bộ   tại   vị   trí   của   xung   kích   thích.,khi   hàm 
lượng độ   ẩm lớn hơn 10% dưới tác dụng va đập nó 
chỉ thủy phân mà không nổ,dưới tác động của tia lửa  
nó chỉ cháy mà không chuyển sang nổ.
+Các đặc tính gây nổ của thủy ngân fumilat 
       _Độ  nhạy với xung va đập (búa 0.6 kg); giới 
hạn trên là 8,5cm, giới hạn dưới là 5,5cm;

      _Nhiệt độ bùng cháy là 160­170oC với thời gian 
giữ chậm là 5ph; 210oC với thời gian giữ chạm là 5s;
      _Nhiệt lượng nổ là 410kcal/kg (H 2O lỏng), 349 
kcal/kg (H2O hơi);
      _Thể tích riêng sản phẩm khí là 316 l/kg;


8

      _Nhiệt độ nổ là 4470 K;
           _Tốc độ  nổ  là 5050 m/s (mật đọ  4,0 g/cm3); 
5400 m/s (4,2 g/cm3);
         _Lượng thuốc nổ  mồi giới hạn theo TNT  là 
0,36 g, theo Tetryl là 0,29 g, theo pentrit là 0,225 g, 
nghĩa là thủy ngân fuminat có khả năng gây nổ  không 
cao, chỉ đạt ở mức yêu cầu.
Thủy ngân fuminat  có thể sử dụng trong các kíp nổ 
để  gây nổ  thuốc nổ  phá và hạt lửa của đạn để  gây 
cháy thuốc phóng.
Tuy   nhiên,   do   có   độ   nhạy   cao   nên   thuyrngaan 
fuminat chỉ dùng cho kíp nổ công nghiệp (ví dụ kíp nổ 
số 8) mà không thể dùng cho kíp nổ đạn được có thể 
gây ra nổ sớm liều nổ.
Khả  năng gây cháy của thủy ngân fuminat không 
cao, vì trong thành phần sản phẩm nổ hầu như không 
có các hạt rắn (thành phần sản phẩm nổ khi nổ thủy 
ngân   fuminat   bao   gồm:   thủy   ngân   kim   loại,   oxit 
cacbon và nito theo phản  ứng Hg(ONC)2 = Hg + 2CO 
+ N2), vì vậy để  tăng khả  năng gây cháy của các hạt 
lửa chứa thủy ngân fuminat  người ta phải bổ  sung 

hỗn   hợp   chất   oxi   hóa   và   chất   cháy.   Chất   oxi   hóa 
thường dùng là KClO3, có thể sử dụng BaO, còn chất 
cháy thường dụng Sb2S3, có thể  là bột nhôm (Al). Tỉ 
lệ   của   các   hợp   phần   thủy   ngân   fuminat,   KClO 3  và 
Sb2S3  trong các hỗn hợp va đập, đâm chọc rất khác 
nhau, phụ thuộc vào độ lớn của xung kích thích.
3. Ứng dụng thuốc nổ.
3.1. Trong chiến đấu.
_Trong   chiến   đấu   ngoài   việc   sử   dụng   thuốc   nổ 
nhồi trong các loại bom đạn, mìn, lựu đạn,… còn sử 
dụng   thuốc   nổ   gói   thành   các   loại   lượng   nổ   khối,  
lượng nổ  dài, thủ  pháo,… dùng uy lực của thuốc nổ 
để sát thương sin lực phá hủy các phương tiện chiến 
tranh của địch.
_Lượng nổ  khối là lượng nổ  có tác dụng phá hoại 
lớn uy lực tập trung, thường để tiêu diệt sinh lực địch 
tập trung phá hoại các mục tiêu kiến trúc như  hầm 
ngầm,   kho   tàng   ụ   súng,   lô   cốt,   cầu   cống,…   các 
phương tiện chiến tranh (xe tăng, xe bọc thép, máy 
bay, pháo cối, tàu, xuồng,…). Khi gói buộc lượng nổ 
khối tốt nhất gói khối lập phương hoặc khối hộp chữ 


9

nhật nhưng cạnh lớn nhất không quá 3 lần cạnh nhỏ 
nhất.
_Lượng nổ dài: cũng có tác dụng phá hoại lớn, khi 
nổ uy lực thuốc nổ phát triển theo chiều dài nhưng ít 
ở 2 đầu lượng nổ. Thường dùng phá các loại vật cản 

(hàng rào, dây thép gai, tường, bãi mìn,…).
_Thủ  pháo: Là lương nổ  có khối lượng nhỏ  (400­
1000g). Trang bị phổ biến cho từng người có thể đặt, 
đút,   thả   hoặc   ném.   Diệt   địch   tập   trung   trong   hoặc 
ngoài công sự, trong nhà, hầm ngầm và phá hủy một 
số phương tiện chiến tranh của địch.
3.2. Trong sản xuất.
_Lĩnh vực kinh tế  sử  dụng thuốc nổ  để  phá đất, 
phá đá, khai thác nguyên vật liệu, khoáng sản,phá vỡ 
các công trình cũ hỏng, phục vụ cho thi công các công 
trình kinh tế.
VÍ DỤ: 
       Thuốc nổ  dùng trong đào mỏ  từ thế  kỷ  15, ghi 
chép   sớm   nhất   còn   lại   về   đào   mỏ   thuốc   nổ 
là Hungary năm 1627, kỹ thuật này đem đến Anh năm 
1638 bởi thợ mỏ Đức.
        Công trình đầu tiên dùng một lượng lớn thuốc  
nổ   là   kênh Canal   du   Midi miền   nam 
nước Pháp. Kênh này   hoàn   thành   năm   1681   nối Địa 
Trung Hải và Vịnh Biscay, kênh dài 240 km và có 100 
cửa cống. 
              Đoạn   800   mét   kéo   dài   của đường   hầm 
hộp trên
 
tuyến đường
 
sắt
 
Great 
Western nối London và Bristol ngốn   1   tấn   thuốc   nổ 

đen   một   tuần   trong   2   năm.   12,9 km   chiều   dài   của 
đường hầm Mont Cenisl hoàn thành trong 13 năm bắt 
đầu từ 1857 
_ Bên cạnh đó sử  dụng thuốc nổ  để  làm pháo hoa 
trong các dịp trọng đại của đất nước.
Lưu ý: Dùng thuốc nổ đúng lúc, đúng kỹ thuật nếu  
không sẽ  gây tốn kém, mất thời gian, hư  hại tài sản  
nhà nước, gây nguy hiểm đến tính mạng,…
4. Biện pháp đề phòng.
4.1. Biện pháp hành chính pháp lý.
_Điều 1 pháp lệnh phòng cháy chữa cháy 4.10­1961 
đã quy định: “Việc phòng cháy chữa cháy là nghĩa vụ 
vủa công dân” và “trong các cơ  quan xí nghiệp, kho  


10

tàng công trường, nông trường,việc PCCC là nghĩa vụ 
của toàn thể viên chức à trước hết là trách nhiệm của 
thủ trưởng đơn vị ấy.
_Ngày 31/05/1991 chủ  tịch HĐBT đã ra chỉ  thị  về 
tăng cương  công  tác  PCCC.   Điều 192, 194 của  Bộ 
luật hình sự nước CHXHCNVN quy định trách nhiệm 
hình sự đối với mọi hành vi vi phạm chế độ.
4.2. Biện pháp kỹ thuật.
_Nguyên lý phòng cháy nổ: tách rời ba yếu tố: chất  
cháy, chất oxi hóa và mồi bắt lửa thì cháy nổ  không 
xảy ra được.
_Trang   bị   phương   tiên   PCCC   (bình   bọt   AB,   bột 
khô: cát, nước…).

_Huấn luyên sự  dụng các phương tiện PCCC, các 
phương tiện PCCC.
_Cơ khí và tự động hóa quá trình sản xuất cóc tính 
nguy hiểm về cháy nổ.
_Hạn chế  khối lượng của chất cháy nổ  đến mức 
tối thiểu cho phép về phương tiện kỹ thuật.
_Tạo vành đai phòng chống cháy nổ, ngăn cách sự 
tiếp xúc giữa chất cháy nổ  và chất oxi hóa khi chúng 
chưa tham gia vào quá trình. Các kho chứa phải cách 
biệt xa nơi phát nhiệt. Xung quanh các bể  chứa, kho 
chứa có tường ngăn cách bằng vật liệu không cháy 
nổ.
_Cách ly hoặc đặt các thiết bị  hay công đoạn dễ 
cháy nổ  ra xa các thiết bị  khác và những nơi thoáng 
gió.


11