Explosivo: O que é? Definições, Tipos, Classificação, Legislação

O que é explosivo?

Explosivo são substâncias, ou misturas de substâncias, que reagem rapidamente, sob determinada condição, produzindo rapidamente grande volume de gases, com grande liberação de calor e desenvolvimento súbito de pressão. São substâncias que se decompõem rapidamente, com rápida expansão de gases e grande liberação de energia e calor.

Explosivo

A descoberta dos explosivos se deu na  China no ano 1000 d.C., com a descoberta da pólvora: um pó preto formado pela mistura de carvão, enxofre e salitre (nitrato de potássio), utilizado então apenas para fabricar fogos de artifícios.

Possuem em sua composição química, componentes que possuem alta energia interna, os quais, quando sensibilizados por um acionador, liberam essa energia na forma de calor e ondas de choque.

As ondas de choque são, normalmente, responsáveis pela maior quantidade de danos ocasionados por uma explosão.

Para ser considerado um explosivo a substancia tem que ter uma instabilidade natural que possa ser acionada por uma chama, choque, atrito ou calor.

Legislação sobre atividade com explosivo

Os explosivos são produtos de interesse militar cujas atividades de fabricação, utilização, armazenamento, importação, exportação, desembaraço alfandegário, tráfego e comércio estão sujeitas a  legislação especifica e  controle do Exército.

Os explosivos são considerados Produto controlado pelo Exército e estão sujeitos  ao Regulamento para a Fiscalização de Produtos Controlados (R-105).

O Regulamento para Fiscalização de Produtos Controlados (R-105) do Exército Brasileiro, é  aprovado pelo Decreto n.º 3.665, de 20 de novembro de 2000.

O Comandante Logístico, por meio  da Portaria n 03 de 10 de outubro de 2012, estabelece  Normas Relativas às Atividades com Explosivos e seus Acessórios.

O Ministério do Trabalho, por  meios da NR 19, também estabelece normas para  as atividades com explosivos.

Definições relacionadas a explosivos

Explosão

A explosão é um violento arrebentamento ou expansão resultante de uma grande pressão, que pode ser causado pela transformação de um explosivo por detonação, deflagração ou outra súbita liberação de pressão como a contida em um vaso de pressão.

Detonação

A detonação é um fenômeno no qual uma onda de choque auto sustentada, de alta energia, percorre o corpo de um explosivo causando a sua transformação em produtos mais estáveis com a liberação de grande quantidade de calor.

É um fenômeno característico dos chamados altos explosivos.

Deflagração

A deflagração é  a autocombustão de um corpo, que pode estar em qualquer estado físico e que contém em sua composição combustível e comburente intimamente misturados em proporção adequada.

Ocorre na direção normal à superfície, por camadas, devido à transferência de calor da zona de chama que se encontra na fase gasosa adjacente à superfície.

É um fenômeno de superfície e é característico dos chamados baixo explosivos.

Combustão

A combustão é a reação química do oxigênio com materiais combustíveis em cujo processo se apresentam luz e rápida produção de calor.

Classificação dos Explosivos

Os explosivos  são classificados de acordo com uma variedade de características, sendo que o sistema mais comum para classificá-los os divide em:

Explosivos de alto impacto (altos explosivos) e explosivos de baixo impacto (baixos explosivos).

Altos explosivos e Baixos explosivos

Os altos explosivos e os baixos explosivos (propelentes) se diferem basicamente quanto a sua velocidade de transformação.

Enquanto os altos explosivos possuem velocidades de detonação geralmente entre 1.500 m/s e 9.000 m/s e pressões acima de 50.000 psi, os baixos explosivos possuem velocidades combustão de até 1.500 m/s e pressões abaixo de 50.000 psi.

Esses explosivos liberam grandes volumes de gás nos processos de detonação e deflagração.

No caso dos baixos explosivos, esse processo ocorre de maneira definida e controlável.

Outro aspecto no qual esses explosivos se diferem refere-se aos processos de combustão.

Altos explosivos detonam enquanto baixos explosivos deflagram.

Assim, explosivos de baixo impacto geralmente queimam ao invés de gerar uma explosão, sendo seus danos provocados pelo calor e pelas chamas ao invés de ondas de choque.

Os baixos explosivos apresentam menor poder destrutivo, quando comparados aos altos explosivos, em função de sua menor velocidade de transformação.

Se forem acondicionados em recipiente fechado, podem reagir de maneira mais violenta.

Como exemplos, podem ser citados a pólvora negra, o peróxido de hidrogênio e a pólvora sem fumaça.

Por outro lado, explosivos de alto impacto detonam rapidamente, sendo possível encontrar vestígios do mesmo nos locais que entram em contato.

Essas reações químicas geralmente são completas e ocorrem em microssegundos após a ignição.

Altos explosivos primários e altos explosivos iniciadores

Os altos explosivos podem ser classificados, quanto a sua sensibilidade à iniciação, em primários e secundários

Explosivos primários

Os explosivos primários são altamente sensíveis, podendo ser iniciados por chama, centelha, impacto e/ou fricção.

São facilmente detonados e, portanto, utilizados para iniciar altos explosivos menos sensíveis.

Azida de chumbo, estifinato de chumbo e tetrazeno, são alguns exemplos de altos explosivos primários. São geralmente utilizados em espoletas e detonadores.

Por serem perigosos e de difícil manipulação, raramente são utilizados por amadores na fabricação de bombas caseiras.

Explosivos secundários

Os explosivos secundários ou explosivos de ruptura são os destinados à produção de um trabalho de destruição pela ação da força dos gases produzidos em sua transformação.

Os explosivos secundários são menos sensíveis que os primários, necessitando de um estímulo inicial, por exemplo, de um explosivo iniciador.

Assim, se inflamados ao ar livre, queimam silenciosamente, ao invés de explodirem.

A menor sensibilidade dos explosivos secundários implica em serem mais estáveis também, em relação aos explosivos primários.

Esses explosivos são comumente utilizados no desmonte de rochas.

Como exemplo de explosivo dessa classificação têm-se a nitroglicerina, a nitrocelulose, a nitroguanidina, a PETN, o TNT, o tetril, o ácido pícrico e o ANFO.

Propriedades dos explosivos

Os explosivos apresentam diversas propriedades que os caracterizam, destacando-se:

• a estabilidade química;
• a potência explosiva (eficiência);
• o calor de combustão;
• a temperatura; e
• a velocidade de detonação.

Eficiência

A eficiência de um explosivo depende da quantidade de energia do explosivo e da velocidade com a qual essa energia é liberada numa explosão.

Sensibilidade

A sensibilidade de um explosivo é uma propriedade intrínseca, relacionada com a iniciação e à propagação da onda de choque.

Assim sendo, está relacionada com a facilidade de um explosivo ser iniciado por um explosivo iniciador.

Quanto maior a sensibilidade de um determinado explosivo, menor a será a quantidade de energia necessária para acionar o mesmo, ou seja, romper a resistência do explosivo à detonação.

Energia dos Explosivos

A energia ou força de um explosivo é descrita como a capacidade deste em realizar trabalho sobre as vizinhanças.

Em teoria, um explosivo ou um artefato explosivo é capaz de alcançar o valor de 100% de eficiência.

Na prática, esse valor varia de 30% a 90%.

Velocidade de Detonação

A velocidade de detonação de um explosivo é descrita com a velocidade com a qual a onda de choque se propaga na massa explosiva.

Em outras palavras, corresponde a velocidade com que o explosivo se decompõe quimicamente.

A velocidade de detonação define o ritmo com o qual ocorre a liberação de energia.

O conhecimento da velocidade de detonação é importante para otimização do desempenho do explosivo.

Tipos de aplicações

Explosivos iniciadores

Explosivos muito sensíveis, usados em detonadores, para  o acionamento de  outros explosivos.

Explosivos reforçadores

Usados quando o explosivo principal é demasiado insensível para garantir a ignição apenas com o detonador.

São mais sensíveis e menos potentes que o principal, e menos sensíveis mas mais fortes que os detonadores.

Explosivos balísticos

Usados em munições ou para criar um efeito de deslocamento.

Explosivos de ruptura

Explosivos com uma detonação forte o suficiente para causar a ruptura dos materiais em vez do arrastamento.

Explosivos incendiários

Cuja principal função é aumentar a temperatura ou causar que o seu redor entre em combustão.

Explosivos pirotécnicos

Usados no fogo-de-artifício. Muito barulho, muita luz.

Podem ser misturados a diferentes compostos químicos como Mg, Ca, Ba e P para criar efeitos coloridos.

Exemplos de Explosivos

Explosivo plastico

Os explosivos plásticos  além de serem extremamente potentes, possuem qualidades invejáveis aos demais: estabilidade, maleabilidade e resistência ao calor.

Os explosivos plasticos  podem ser moldados e aquecidos sem perigo de uma detonação indesejada.

O explosivo plástico moldável, composto por produtos nitrados (altos explosivos), plastificantes e estabilizantes.

Aplicado em demolições, moldagem e endurecimento superficial de metais e, em soldagem de placas metálicas.

Pólvora

A pólvora clássica (explosiva) é constituída por  salitre,  carvão e enxofre. O principal componente – o salitre ou Nitrato de Sódio,  possui alto poder de combustão e explosão.

A pólvora pode ser classificada de duas formas:

– Propelente: é a pólvora usada nas munições, se queima mais lentamente e constante.

– Explosiva: é usada basicamente para fogos de artifício (pólvora negra).

Possui queima média a alta velocidade, é por isso que gera grande volume de gás e explode se estiver confinada.

Petardo

Artefato explosivo de uso militar destinado, principalmente a destruições e demolições.

Constitui-se de um bloco de TNT prensado, colocado em embalagem plástica ou metálica.

Oferece alta segurança na operação e grande eficiência e aplicabilidade, podendo ser acionado por espoleta comum ou elétrica.

 

Anfo

Basicamente composto de nitrato de amônia. Não possuem resistência à água, contém baixa densidade e baixo custo.

Emulsão Encartuchada

Explosivo encartuchado com alto poder de ruptura, alta resistência à água e grande potencia de detonação.

Ideal para aplicação em minerações subterrâneas, a céu aberto, desmontes subaquáticos e construção civil em geral

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José Sérgio Marcondes – Autor Artigo

Referência Bibliográfica

Barcelos Junior, Adão Edson de Análise direta de vestígios de explosivos empregando espectroscopia vibracional [manuscrito]: uma proposta de auxílio à perícia / Adão Edson de Barcelos Junior. 2017. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Minas Gerais – Departamento de Química.

www.profpc.com.br/Química_Explosivos.pdf

http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR19.pdf