炸药的定义及特征-爆炸理论

炸药通常被定义为一种能够发生化学爆炸的物质，是一类含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃剂、能独立进行化学反应的化合物或混合物。

一些物质平时并不作为炸药使用，但在一定的条件下仍然能够发生化学爆炸。例如发射药在一般情况下主要的化学变化形式是速燃，但是用强起爆的方式对其进行引爆时，它便能发生爆轰。苦味酸最初被用作染料的成分，后来人们才认识到它的爆炸性，直到1830年苦味酸才被当作炸药使用。同样的还有被当作肥料使用的硝酸铵（NH4NO3）。

从爆炸的角度来看，炸药有以下几个特征：

（1）高体积能量密度。

以单位质量计，炸药爆炸所放出的能量比普通燃料燃烧时放出的能量低得多。例如，1 kg汽油或无烟煤在空气中完全燃烧时的放热量，分别为1 kg TNT爆炸时放热量的10倍或8倍。即使以1 kg的汽油或煤与O的化学当量比混合物计，它们燃烧时的放热量也可以达到TNT爆热的2.4倍或2.2倍。但如以单位体积物质放出的能量计，情况就大不相同了。例如，1 L NG或1 L TNT的爆热分别相当于1 L汽油-氧混合物燃烧时放热量的570倍或370倍。大多数炸药的体积能量密度为汽油-氧混合物的130～600倍。

（2）自供氧。(www.xing528.com)

炸药的分子或组分中含有氧化性和还原性的元素或基团，所以它在燃烧或者爆炸时，分子或组分内部会直接发生氧化还原反应，故炸药可以在隔绝大气的条件下进行化学反应，完成放热、产气和做功行为。当炸药着火时，不能采用隔离O2的方法灭火，否则强行构造出的密闭条件可能会使炸药由燃烧转爆轰。

（3）自行活化。

炸药在外部激发发生爆炸后，不需要外界条件的补充也能以极快的速度传播下去。例如，1 mol的TNT的爆热可以活化4.6 mol的TNT，依此类推，内部的热点可以呈爆炸式增长。在这种条件下，爆炸反应可以在极短的时间内完成，炸药的爆炸速度可达到数千米每秒。

（4）亚稳态性。

炸药在热力学上是相对稳定（亚稳态）的物质，它们不是一触即爆的化学品，而只有在适当的外部能量激发下，才能爆炸而释放其内部潜能。炸药在使用前，一定要解决其敏感性或安定性问题。炸药包含可燃成分和还原成分，在一定的刺激下就可能发生分解、燃烧甚至爆炸等反应。此外，其自身也在不停地进行着热分解。不恰当的运输方式和存储条件可能加速其分解，也可能引发水解，导致爆炸。炸药也不是无休止地追求低敏感性，有些工业炸药太过钝感，普通雷管无法起爆，为了使其具有雷管感度往往要将其敏化，如乳化炸药生产的最后一步就是对乳胶基质进行敏化，引入气泡或者混入亚硝酸钠（NaNO2）等物质。某些炸药虽然具有很好的爆炸性，但是本身非常敏感，如NI3，基本上不会考虑使用它。因此，过于敏感或者过于钝感的物质都不适合用作炸药。现代战争要求炸药具有低易损性和高安全性，一些很不稳定的爆炸物是不能作为炸药使用的，它们只能称为爆炸物质，而不能归于炸药的行列。