Je leest:

Van dynamiet tot kneedbom

Van dynamiet tot kneedbom

Auteur: | 1 januari 2007

Het dynamiet van Alfred Nobel wordt tegenwoordig nauwelijks meer gebruikt. Het was in zijn tijd een goed explosief, maar is vergeleken met moderne explosieven veel te gevaarlijk. Huidige explosieven zijn stabiel en uiterst krachtig. Met de ontstekers die de reactie in gang zetten is het wel oppassen geblazen.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Alfred Nobel’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

Alfred Nobel slaagde erin bruikbaar dynamiet te maken door het instabiele nitroglycerine te combineren met kiezelgoer, een poreus gesteente. Daarmee was het dynamiet stabiel, maar het kiezelgoer verminderde ook de explosieve werking. Er werd dus zo veel mogelijk glyceryltrinitraat en zo weinig mogelijk kiezelgoer in dynamiet verwerkt. Dat kon knap gevaarlijk zijn. Bij een hogere temperatuur laat een gedeelte van het glyceryltrinitraat los van het kiezelgoer: het dynamiet gaat ‘zweten’. Daardoor wordt het vrijwel net zo schokgevoelig en onbetrouwbaar als vloeibaar glyceryltrinitraat. Het dynamiet dat het meest verkocht werd, begon al bij 32°C te zweten, zodat het vooral bij warm weer oppassen geblazen was.

Alfred Nobels ‘Extra Dynamiet’
Nobelprize.org

Inmiddels zijn er springstoffen ontwikkeld die niet alleen een grotere explosieve kracht bezitten, maar vooral een veel hogere activeringsenergie hebben. Slaan, elektrische vonken en zelfs een brander zijn niet voldoende om deze energiedrempel te overwinnen en een reactie te laten beginnen. Dat lukt alleen met een geschikte ontsteker.

Bij explosies zijn twee belangrijke typen reactie te onderscheiden: deflagratie en detonatie

Deflagratie

Allereerst is er de snelle verbranding of deflagratie. Mengsels die snel verbranden worden vaak in vuurwerk gebruikt. Vuurwerkmakers noemen ze meestal sassen. De samenstelling lijkt vaak op die van buskruit: salpeter, koolstofpoeder en zwavel.

Een sas die op een open schaal ontbrandt, geeft een felle maar niet al te snelle verbranding. In het algemeen ontstaat er dan geen knal. Als de verbrandingsruimte aan één kant open is, zorgen de bij de reactie gevormde gassen voor voortstuwing zoals in een vuurpijl. In een gesloten ruimte daarentegen kunnen de gevormde gassen voor een heftige explosie zorgen.

De snelheid van de deflagratiereactie wordt bepaald door de snelheid waarmee de vrijkomende reactiewarmte zich door de stof voortplant.

Detonatie

Veel verwoestender is een detonatie. De reactie plant zich hierbij voort door de schok die bij de explosie ontstaat. En dat gaat razendsnel. De snelheid van de schokgolf kan zo’n één tot tien kilometer per seconde bedragen, dat is ruim boven de snelheid van het geluid. De vrijkomende gassen hebben in het begin ongeveer eenzelfde snelheid en de knal die je hoort is dan ook te vergelijken met het geluid van een straaljager die sneller dan het geluid vliegt.

In deze video brengt de explosieven opruimingsdienst van de Amerikaanse marine ongeveer 100 ton explosieven tot ontploffing.

Rond 0:18 is de schokgolf te zien die de detonatiereactie karakteriseert.

Een detonatie heeft altijd een verwoestende werking: het maakt weinig uit of er een huls om heen zit of niet. Het verschil tussen een deflagratie en een detonatie wordt goed duidelijk als de explosie plaats vindt in een houten blok. Bij een deflagratie met bijvoorbeeld buskruit versplintert het hout, maar bij een detonatie met bijvoorbeeld dynamiet blijft er van het hout alleen maar fijn houtstof over.

Ontsteker

De meeste moderne explosieven detoneren. Ze kunnen alleen met een speciale ontsteker tot explosie worden gebracht. Zo’n ontsteker bevat een gloeidraadje dat door de hitte van het gloeien een reactie in gang zet. In eerste instantie is dat een deflagratie, maar omdat de ontsteker een reeks steeds krachtiger explosieve stoffen bevat, is er aan het eind van de ontsteker sprake van een krachtige detonatie. De schokgolf die daarbij ontstaat zorgt voor detonatie van het eigenlijke explosief.

Hoe veiliger de explosieve stoffen zijn door de bijzonder hoge activeringsenergie, des te gevaarlijker zijn de ontstekers geworden. Die moeten immers die bijzonder hoge energie leveren.

Semtex

Pentriet

Een veelgebruikte moderne springstof is pentriet (pentaerythritoltetranitraat). Wordt pentriet gemengd met een beetje olie of een polymeer met weekmaker, dan ontstaat een goed kneedbare massa en kan het gebruikt (of misbruikt) worden in kneedbommen.

Semtex, populair onder terroristen, is een voorbeeld van zo’n mengsel.

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Alfred Nobel’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.