Universidad de Córdoba
La Fulminante historia de los Explosivos y su Potente funcionamiento.
¿No te ha llamado nunca cuál es el funcionamiento de un explosivo? ¿Nunca has tenido curiosidad por saber la historia detrás de estos descubrimientos? Pues acompáñanos a lo largo de este Blog si quieres saber cómo se descubrieron algunos de los explosivos más importantes de la Historia, como la Pólvora Negra o nitroglicerina, o como consiguen estas pequeñas sustancias tanto poder de destrucción en tan pocos segundos.
Para comenzar nuestra historia, se remonta a la antigua China, en concreto a la dinastía Tang del siglo IX. En ella, los alquimistas de esta época intentaban de encontrar una sustancia que denominaban “elixir de la vida”, que les daría la juventud eterna. Ya se hacían mezclas de salitre y azufre como medicamento, y al añadirle el carbón se dieron cuenta de que este material ardía.
Los chinos experimentaron con la mezcla descubierta, descubriendo que la explosión era mayor al enriquecer la salitre en oxígeno. También descubrieron que si el compuesto se encendía en un contenedor confinado, el contenedor saldría hecho añicos, provocando lo que conocemos como explosión. Los chinos empezaron la usaron esta pólvora en la fabricación de cohetes y petardos, además de los usos militares. (1)
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| Figura 1. Cohetes de pólvora negra de la Antigua China. (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/Chinese_rocket.png/253px-Chinese_rocket.png) |
Pasaron muchos años donde la pólvora fue el rey de los explosivos, hasta que en 1846, cuando Schöbein descubrió la nitrocelulosa, una sustancia también conocida como algodón pólvora. Tras esto, en el año 1847, Ascanio Sobrero consiguió la nitración de la glicerina con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico. Esta reacción es bastante exotérmica, y a menos que se enfría, termina con la detonación de la nitroglicerina. Esta glicerina tiene un mayor poder explosivo que la pólvora, consiguiendo destronar a la pólvora como rey de los explosivos. Años después del descubrimiento, Ascanio Sobrero se arrepintió enormemente de este descubrimiento debido a la gran cantidad de muertes que causó.
La glicerina era bastante inestable y su producción tenía problemas. Es entonces cuando entra en escena Alfred Nobel, el cuál consiguió estabilizar la nitroglicerina y hacer que su producción fuera menos problemática. En 1867, a Alfred Nobel se le ocurrió la idea de mezclar la nitroglicerina con tierra de diatomeas, que es un absorbente, haciendo que sea mucho más segura la nitroglicerina. Esto provocó que la nitroglicerina no explotará y se hicieron numerosos avances en los años posteriores en los que evitó una gran cantidad de muertos en las fábricas. (2)
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| Figura 2. Dinamita. |
Para el siguiente mayor avance no hay que irse muy lejos en el tiempo. En el mismo año en el que Alfred Nobel descubrió cómo estabilizar la nitroglicerina, se patentaron un grupo de explosivos en Suecia, llamados ANFOs. Estos explosivos eran una mezcla de nitrato de amonio con un combustible líquido, que solía ser diésel. Sin embargo, la importancia de estos explosivos no llegó hasta 1935, donde las casas americanas empezaron a probarlo.
Poco a poco, los ANFOs se fueron introduciendo como explosivo hasta los 80-90, donde fue su gran extensión. Los ANFOS evolucionaron a los Slurries, o papillas explosivas. Suponían un avance, ya que eliminaban los grandes inconvenientes de los ANFOs, como la posibilidad de expulsar gases tóxicos en caso de mezcla no homogénea o su nula resistencia al agua. Estos Slurries consistían en agua, un oxidante y un sensibilizador, cuyo primer empleo fue en el año 1957. (3)
Ahora que ya sabéis la historia detrás de los descubrimientos de las sustancias más importantes de
Para la generación de una explosión, se necesita principalmente un gran gradiente de temperatura y de presión lo que hará que explote. Un ejemplo de esto podría ser cuando en una botella de plástico añadimos papel de aluminio y aguarrás, la botella empieza a hincharse signo de que aumenta la presión hasta que explota. Aquí añadimos un vídeo de la plataforma de Youtube donde se explicativo sobre este proceso:
Un esquema más detallado del proceso es el siguiente:
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| Figura 1: Procesos de detonación de una carga explosiva. |
Donde podemos ver que en el punto FC (Fuerza de Choque), se inicia la reacción explosiva por un detonador que hace que se origine reacción de la masa explosiva, justo a la derecha del punto FC se encuentra la masa explosiva que será la encargada de generar la presión y la temperatura para poder romper la roca. El punto PCJ se refiere al plano de Chapman-Jouget, que teóricamente es el punto en el que los productos de reacción del explosivo se expanden y realizan un trabajo sobre la zona que rodea a dicho plano.
En resumen, tenemos un detonador que crea una pequeña onda expansiva que hace que el reactivo explosivo inicie su descomposición, y por lo tanto, la explosión.
Según la velocidad de reacción de los explosivos se pueden clasificar en tres tipos:
Combustión, que se caracteriza por ser una reacción lenta que es capaz de emitir calor en mayor o menor medida.
Deflagración, es un proceso exotérmico en el que la descomposición se caracteriza por la transmisión de calor por el medio en el que ocurre.
Detonación, es un proceso físico-químico en el que su velocidad de reacción es muy rápida, y además, generan una gran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura que se traduce en una gran presión sobre el área que la rodea.
Además, los explosivos se pueden clasificar en función de la cantidad de energía que emiten (potencia explosiva), por su capacidad de romper la roca (poder rompedor), densidad, toxicidad, por su sensibilidad a que reaccione de forma imprevista, por estabilidad química, resistencia al agua, etc. (4)
En la actualidad los explosivos están muy acotados a la explotación minera, además, para realizar una voladura exige personal cualificado, así como, acotar un área de seguridad, etc. (5) Aunque es verdad que en otros países se usa con motivo bélico, por lo que es importante que esta información no se use con fines destructivos entre países ya que son armas muy potentes y destruyen vidas, como es el caso de actualidad de Ucrania y Rusia.
Además, en gran cantidad de ocasiones se han malinterpretado ciertos estudios, como la nitroglicerina que su principal uso era como medicamento para tratar las anginas y debido a sus propiedades inestables lo utilizaron como explosivo y hoy en día su uso es como explosivo.(2).
Recursos
(1) https://web.archive.org/web/20171201033748/https://gbtimes.com/chinas-explosive-history-gunpowder-and-fireworks (Acceso el 13/12/2022)
(2) Marsh, N., & Marsh, A. (2000). A short history of nitroglycerine and nitric oxide in pharmacology and physiology. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 27(4), 313–319. https://doi.org/10.1046/j.1440-1681.2000.03240.x
(3) Pérez Álvarez, R. (n.d.). Historia de los explosivos. https://ocw.unican.es/pluginfile.php/3372/course/section/2999/tema_1.1.pdf
(5) Longoria Chavarín, F. (n.d.). Utilización de los Explosivos.pdf. https://www.repositoriodigital.ipn.mx/bitstream/123456789/24509/1/7-Explosivos.pdf
Recursos de las Figuras
Recurso del vídeo
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