Dinamita

Archiu:Caisse dynamite nobel paulilles expo.JPG

Dinamita

La dinamita és un explosiu compost per nitroglicerina, una substància líquida que, en trobar-se en temperatura ambiente i ser absorbida per un mig sòlit (inicialment, diatomita, una roca formada per closques silíceos de diatomeas) detona.

La dinamita va ser inventada pel químic i ingenier suec Alfred Nobel en Geesthacht i patentada en 1867. Utilisada per a aplicacions industrials i de mineria, eixercita un paper molt important en treballs com l'excavació de montanyes, la construcció de carreteres, derrocaments i qualsevol obra pública en general que requerixca el moviment de masses rocoses.

En el procés de desenroll i fabricació de la dinamita, varen morir gran cantitat d'ingeniers bèlics i va haver gran destrucció en les zones de conflicte.

En sentir-se culpable per estes morts, Alfred Nobel va intentar contrarrestar els efectes negatius que va causar l'invenció de la dinamita, de modo que, de manera simbòlica, va cridar al premie que du el seu nom expressament referit a la pau.

La dinamita, com tots els explosius potents, és molt perillosa, per lo que es considera una substància d'us restringit, i a lo llarc del temps ha segut extensivamente substituïda per explosius plàstics en els que la substància explosiva s'estabilisa mesclant-se en un plastificante en lloc de terra de diatomeas. La base de nitroglicerina ha segut en gran part substituïda per dinitroglicol (Goma-2 ECO) o trinitrotolueno (titadine o TNT).

Per a us industrial també es troba molt estés l'us de la ciclonita, també en forma d'explosiu plàstic, baix els noms de C-3 i C-4 segons formulació.

Originàriament, per a la creació de la dinamita es mesclava la nitroglicerina en un tipo particular d'arena de diòxit de silici denominada diatomita o terra de diatomeas. La diatomita, que prové de fòssils de microorganismes marins, té una gran superfície específica i absorbix la nitroglicerina fent-la manejable i impedint que detone per accident.

Història

La dinamita va ser inventada pel químic suec Alfred Nobel en 1866 i va anar el primer explosiu segur més potent que la pólvora negra.

El pare d'Alfred Nobel, Immanuel Nobel, era industrial, ingenier i inventor. Va construir ponts i edificis en Estocolm i va fundar la primera fàbrica de caucho de Suècia. El seu treball en la construcció li va inspirar per a investigar nous métodos de voladura de roques més eficaces que la pólvora negra. Despuix d'alguns mals negocis en Suècia, en 1838 Immanuel va traslladar a la seua família a San Petersburgo, a on Alfred i els seus germans varen rebre educació privada baix tutors suecs i russos. Als 17 anys, Alfred va ser enviat a l'estranger durant dos anys; en Estats Units va conéixer a l'ingenier suec John Ericsson i en França va estudiar en el famós químic Théophile-Jules Pelouze i el seu alumne Ascanio Sobrero, que havia sintetisat per primera volta la nitroglicerina en 1847. En França, Nobel es va trobar en la nitroglicerina, que Pelouze va desaconsellar utilisar com a explosiu comercial per la seua gran sensibilitat als colps.

La nitroglicerina és un líquit molt sensible als colps, que fa molt difícil el seu maneig i per lo que provocava molt a sovint greus accidents per ser massa inestable i difícil de manipular i de transportar per a la guerra i molt perillós per a aplicacions civils.

En 1857, Nobel va registrar la primera de varis centenars de palesos, la majoria relatives a medidors de pressió d'aire, gasos i decorreguts, pero seguia fascinat en el potencial de la nitroglicerina com a explosiu. Nobel, junt en el seu pare i el seu germà Emil, va experimentar en vàries combinacions de nitroglicerina i pólvora negra. Nobel va trobar una solució per a detonar la nitroglicerina de forma segura inventant el detonador, o càpsula fulminant, que permetia una explosió controlada a distància utilisant un fusible. En 1863, Nobel va portar a terme en èxit la primera detonació de nitroglicerina pura, utilisant un detonador fabricat en una càpsula fulminant de coure i fulminato de mercuri. En 1864, Alfred Nobel va registrar palesos tant per al fulminant com para el seu método de #síntesis de nitroglicerina, utilisant àcit sulfúric, àcit nítric i glicerina. El 3 de setembre de 1864, mentres experimentava en nitroglicerina, Emil i vàries persones més varen morir en una explosió en la fàbrica de la finca de Immanuel Nobel en Heleneborg. Despuix d'açò, Alfred va fundar l'empresa Nitroglycerin Aktiebolaget en Vinterviken per a seguir treballant en una zona més aïllada i a l'any següent es va traslladar a Alemània, a on va fundar una atra empresa, Dynamit Nobel. A raïl d'esta tragèdia es va concentrar en la tasca de conseguir un método per a manipular en seguritat la nitroglicerina, que a mitan de el XIX era l'explosiu més utilisat.

A pesar de l'invenció del detonador, l'inestabilitat de la nitroglicerina la feya inútil com a explosiu comercial. Per a resoldre este problema, Nobel va tractar de combinar-la en una atra substància que la fera segura per al transport i la manipulació, pero que no reduïra la seua eficàcia com a explosiu. Va provar combinacions de ciment, carbó i serrín, pero no va tindre èxit. Finalment, va provar en terra de diatomeas, algues fosilizadas, que va dur del Elba, riu prop de la seua fàbrica en Hamburc, que va estabilisar en èxit la nitroglicerina en un explosiu portàtil. Aixina va obtindre una pols que es podia percutir i, inclús, cremar a l'aire lliure sense que explotara. Solament explotava quan s'utilisaven detonadors elèctrics o químics. Aixina va nàixer la dinamita, un explosiu més estable, segur i més manejable que l'inestable nitroglicerina.

Nobel va obtindre les paleses dels seus invents en Anglaterra el 7 de maig de 1867 i en Suècia el 19 d'octubre de 1867. Despuix de la seua introducció, la dinamita va adquirir ràpidament un us a gran escala com a alternativa segura a la pólvora negra i la nitroglicerina. La seua ocupació en l'explotació dels camps petrolers de Bakú (Azerbaiyan) li va fer guanyar una gran fortuna al seu creador, la qual s'ampra en la concessió del Premi Nobel. Nobel controlava férreamente les paleses, i les empreses de duplicació sense llicència varen ser ràpidament clausurades. Alguns empresaris nortamericans varen evitar la palesa utilisant absorbents distints de la terra de diatomeas, com la resina.

Nobel venia originalment la dinamita com "Pólvora explosiva de Nobel", pero va decidir canviar-li el nom a dinamita, de la paraula grec antic dýnamis (δύναμις), que significa "poder".

Les paleses més importants de Nobel varen ser en 1875, la dinamita goma, una dinamita moleable, semblant als explosius plàstics actuals i després, en 1884, un método per a la destilació contínua del petròleu. Per últim, en 1887, va fabricar la balistita, una mescla de nitroglicerina i nitrocelulosa, conseguint un gran explosiu sense fum.

Fabricació

La dinamita se solia fabricar mesclant nitroglicerina i terra de diatomeas en un alt contingut de diòxit de silici. Esta última actuava com una espècie d'esponja, absorbint i estabilisant la nitroglicerina, fent el seu us com a explosiu més segur i pràctic. Se solia vendre en forma de tubos de cartó plens en el compost, que medien entre 10 cm i 15 cm de llarc per 2,5 cm de diàmetro.

La dinamita sol vendre's en forma de cilindres de cartó d'uns de llarc i uns de diàmetro, en un pes de 190 gr (1/2 lb troy). Un cartuig de dinamita aixina produït conté aproximadament 1 MJ (megajulio) d'energia. També existixen atres tamanys, classificats per porcions (quarto de barra o mija barra) o per pes.

La dinamita se sol classificar per "força de pes" (la cantitat de nitroglicerina que conté), normalment del 20% al 60%. Per eixemple, la dinamita 40% està composta per un 40% de nitroglicerina i un 60% de "dope" (el mig d'almagasenament absorbent mesclat en l'estabilisador i qualsevol aditiu).

Consideracions relatives a l'almagasenament

Es recomana que la vida útil màxima de la dinamita a pur de nitroglicerina siga d'un any a partir de la data de fabricació en bones condicions d'almagasenament.

En el temps, independentment del sorbente utilisat, els cartuchos de dinamita "gotearán" o "suaran" nitroglicerina, que pot acumular-se en el fondo de la caixa o en la zona d'almagasenament. Per esta raó, els manuals d'explosius recomanen voltear regularment les caixes de dinamita almagasenades. Es formaran cristals en l'exterior dels cartuchos, lo que farà que siguen encara més sensibles als colps, la fricció i la temperatura. Per lo tant, mentres que el risc d'explosió sense l'us d'un detonador és mínim per a la dinamita fresca, la dinamita vella és perillosa. Els embalages moderns ajuden a eliminar este risc colocant la dinamita en bosses de plàstic sagellades i utilisant cartó recobert de cera.

La dinamita és moderadament sensible als colps. Les proves de resistència al choc solen realisar-se en un martell de caiguda: es coloquen uns 100 mg d'explosiu sobre una enclusa, sobre el que es deixa caure un pes d'entre des de diferents altures fins a conseguir la detonació. En un martell de 2  kg, el fulminato de mercuri detona en una distància de caiguda d'1 a 2 cm, la nitroglicerina de 4 a 5 cm, la dinamita de 15 a 30 cm, i els explosius amoniacales de 40 a 50 cm.

Principals fabricants

Suràfrica

Durant vàries décades, a partir dels anys 40, el major productor de dinamita del món va ser l'Unió Surafricana. Allí, l'empresa De Beers va establir una fàbrica en 1902 en Somerset West. La fàbrica d'explosius va ser posteriorment explotada per AECI (African Explosives and Chemical Industries). La demanda del producte procedia principalment de les vastes mines d'or del país, centrades en Witwatersrand. La fàbrica de Somerset West va escomençar a funcionar en 1903 i en 1907 ya produïa anualment 340.000 caixes de cada una. Una fàbrica rival en Modderfontein produïa atres 200.000 caixes a l'any.

Va haver dos grans explosions en la planta de Somerset West durant la década de 1960. Alguns treballadors varen morir, pero la pèrdua de vides va ser llimitada pel disseny modular de la fàbrica i les seues obres de terra, i la plantació d'arbres que dirigien les explosions cap a dalt. Va haver vàries explosions més en la fàbrica de Modderfontein. Despuix de 1985, la pressió dels sindicats va obligar a la AECI a abandonar progressivament la producció de dinamita. La fàbrica va passar llavors a produir explosius a pur de emulsió de nitrat d'amoni, més segurs de fabricar i manipular.

Estats Units

La dinamita va ser fabricada per primera volta en Estats Units per la Giant Powder Company de Sant Francisco, Califòrnia, el fundador del qual havia obtingut els drets exclusius de Nobel en 1867. Giant va anar finalment adquirida per DuPont, que va produir dinamita baix el nom de Giant fins que esta va ser dissolta per DuPont en 1905. A partir de llavors, DuPont va produir dinamita baix el seu propi nom fins a 1911-12, quan el seu monopoli d'explosius va ser trencat pel Tribunal de Circuit de EE. UU. en el "Cas de la Pólvora". Despuix de la dissolució es varen crear dos noves empreses, la Hercules Powder Company i l'Atles Powder Company, que es varen dedicar a la fabricació de dinamita (en diferents #formulació).

En l'actualitat, només Dyno Nobel fabrica dinamita en Estats Units. L'única instalació que la produïx es troba en Carthage, Misuri, pero el material és comprat a Dyno Nobel per atres fabricants que posen les seues etiquetes en la dinamita i en les caixes.

Usos i propietats

Per la seua alta estabilitat, la dinamita va reemplaçar ràpidament a la nitroglicerina en aplicacions com les derrocaments i la mineria, i com a farcidura explosiva en els proyectilés d'artilleria i càrregues de derrocament militars. La dinamita és ademés químicament més inerte que la nitroglicerina pura, lo que fa possible el seu almagasenament segur, encara que solament a mig determini, ya que en el pas del temps i en una temperatura de més de 30 °C la nitroglicerina es escurre del diòxit de silici i la dinamita "sua" nitroglicerina, que es concentra en gotes molt sensibles al moviment, al calor i a la descomposició química en productes químics més inestables. La dinamita és tan estable, que generalment els cartuchos de dinamita nous i en bones condicions no exploten encara que s'exponguen al fòc, sent necessari utilisar un detonador i fulminant per a fer-les esclatar.

Per la constant millora en els explosius i tècniques de derrocament, aixina com els problemes que planteja l'almagasenament i producció de nitroglicerina per a la seua elaboració, esta ha segut reemplaçada comercialment per atres explosius com el trinitrotolueno (TNT).

Atres explosius

A sovint es fa referència a atres explosius o es confonen en la dinamita:

TNT

A sovint s'assumix que el Trinitrotolueno (TNT) és lo mateix que (o es confon en) la dinamita, en gran part per l'ubiqüitat d'abdós explosius durant el XX. Esta conexió incorrecta entre el TNT i la dinamita es va vore reforçada pels dibuixos animats de Bugs Bunny en els que els animadors varen etiquetar qualsevol tipo de bomba de dibuixos animats (des de cartuchos de dinamita fins a barrils de pólvora negra) com "TNT" perque l'acrònim era més curt i més fàcil de recordar i no requeria alfabetisació per a reconéixer que "TNT" significava "bomba".Plantilla:Cn

A banda de ser abdós explosius de gran potència, el TNT i la dinamita tenen poc en comuna. El TNT és un explosiu moleable de segona generació adoptat pels militars, mentres que la dinamita, pel contrari, mai ha segut popular en la guerra perque degenera ràpidament en condicions severes i pot ser detonada tant pel fòc com per una bala perduda. Les forces armades alemanes varen adoptar el TNT com a farcidura dels proyectils d'artilleria en 1902, uns 40 anys despuix de l'invenció de la dinamita, que és un explosiu flegmatizado de primera generació destinat principalment al moviment de terres civil. El TNT mai ha segut popular ni s'ha estés en el moviment de terres civil, ya que és considerablement més car i menys potent en pes que la dinamita, ademés de ser més llent de mesclar i empaquetar en #perforació. La principal ventaja del TNT és el seu notable insensibilidad i estabilitat: és impermeable i incapaç de detonar sense el choc i la calor extrems proporcionats per un detonador (o una detonació simpàtica); esta estabilitat també permet fondre-ho a , abocar-ho en proyectils militars altament explosius i deixar que es torne a solidificar, sense cap perill adicional ni canvi en les característiques del TNT. En conseqüència, més del 90% del TNT produït en Amèrica es destinava sempre al mercat militar, utilisant-se la major part del TNT per a reblir proyectils, granades de mà i bombes aérees, i el restant s'empaquetava en "rajoles" marrons (no en cilindres rojos) per al seu us com càrrega de derrocament per ingeniers de combat.

Dinamita "extra"

En Estats Units, en 1885, el químic Russell S. Penniman va inventar la "dinamita d'amoni", una forma d'explosiu que utilisava nitrat d'amoni com a substitut de la més costosa nitroglicerina. El nitrat d'amoni té només el 85% de l'energia química de la nitroglicerina.

Es classifica per la seua força ponderal (la cantitat de nitrat d'amoni en el mig) o per la seua força de cartuig (la força explosiva potencial generada per una cantitat d'explosiu de certa densitat i granulometría utilisada en comparació a la força explosiva generada per una densitat i granulometría equivalents d'un explosiu estàndar). Per eixemple, la dinamita d'alt poder explosiu 65% Extra té una força ponderal de 65% de nitrat d'amoni i 35% de "dope" (el mig absorbent mesclat en els estabilisadors i aditius). El seu "força de cartuig" seria el seu pes en lliures multiplicat per la seua força en relació en una cantitat igual d'ANFO (la norma de referència civil) o TNT (la norma de referència militar). Per eixemple, un 65% de dinamita amoniacal en una força de cartuig del 20% significaria que el cartuig és igual a una força de pes equivalent del 20% de ANFO.

"Dinamita militar"

La "dinamita militar" és un substitut de la dinamita, formulat sense nitroglicerina. Conté un 75% de RDX, un 15% de TNT, un 5% d'oli de motor SAE 10 i un 5% d'almidó de dacsa, pero és molt més segura d'almagasenar i manipular durant llarcs periodos que la dinamita Nobel. La dinamita militar substituïx la nitroglicerina per productes químics molt més estables.