Esplosivo

Un esplosivo (o materiale esplosivo) è una sostanza o una miscela o miscuglio in cui avviene decomposizione chimica con grandissima rapidità e la cui decomposizione avviene con Autopropagazione e sviluppa una grande quantità di calore e gas, generando un'onda di pressione attraverso la quale si propaga l'esplosione. Si tratta quindi di sostanze ad alto contenuto energetico che si decompongono attraverso l'esplosione per raggiungere un livello energetico più basso, portando quindi alla formazione di sostanze più stabili.

Si parla di esplosivo a basso potenziale e ad alto potenziale a seconda della velocità di propagazione della fiamma. Sopra i 2500 m/s è da considerarsi ad alto potenziale. Generalmente esso, a seconda delle condizioni a cui è sottoposto, può dare origine ad una deflagrazione (velocità subsonica, circa 340 m/s) o ad una detonazione (velocità supersonica).

La polvere pirica è un deflagrante ma può provocare una detonazione in certe condizioni, ma la sua velocità non supera i 1500 m/s.

Storia 
I primi impieghi degli esplosivi furono probabilmente i dispositivi incendiari e i giochi pirotecnici. La polvere nera era nota in Cina già a partire dal IV secolo a.C. ed era utilizzata per scopi bellici.

Nel XVII secolo la polvere nera fu utilizzata per la prima volta nell'ambito dell'industria mineraria allo scopo di frantumare le rocce.

Nel XIX secolo, in seguito allo sviluppo della chimica organica, vennero sintetizzati nuovi esplosivi, tra cui il perclorato di ammonio, la nitrocellulosa, la nitroglicerina e la dinamite, quest'ultima scoperta da Alfred Nobel nel 1873.
L'avvento del primo conflitto mondiale e del secondo conflitto mondiale portò alla formulazione di nuovi esplosivi, tra cui ciclotrimetilentrinitroammina (RDX) e tetranitrato di pentaeritrite (PETN).

Potere esplosivo 
Il valore quantitativo del potere esplosivo può essere valutato dalla termodinamica determinando l'entalpia di esplosione, differenza tra l'entalpia di formazione dei prodotti dell'esplosione e l'entalpia di formazione dell'esplosivo stesso. Il blocco di Trauzl rappresenta un altro metodo che permette di ricavare il potere esplosivo.

Bilancio dell'ossigeno 

Tranne che per alcuni esplosivi come l'azoturo di piombo o il triioduro di azoto, normalmente le esplosioni sono caratterizzate da reazioni di auto-ossidoriduzione dove l'ossidante ed il riducente sono entrambi presenti nella medesima molecola della sostanza esplosiva. È perciò di grande importanza valutare se la molecola di un esplosivo contiene sufficiente ossigeno per tutte le reazioni che avvengono o se questo ossigeno è percentualmente in difetto o in eccesso. Tenendo presente il bilancio dell'ossigeno risulta evidente il vantaggio dato dalla presenza negli esplosivi di gruppi nitrati, clorato, perclorato e permanganato, molto ricchi di ossigeno. Per di più il legame azoto-ossigeno (nei nitrati, nei nitrogruppi e nelle nitroammine) ha un'energia di scissione minore di quella dei legami tra carbonio ed ossigeno: ciò spiega come molti esplosivi contengano nitrati, nitrogruppi o siano costituiti da esteri nitrici.

A titolo di esempio, la reazione legata all'esplosione del trinitrotoluene (TNT):
C6H2(NO2)3CH3 → 6 CO + 2,5 H2 + 1,5 N2 + C

Analizzando la stechiometria, si nota che il TNT è composto in totale da 7 atomi di C e 6 di O: il carbonio reagirà con l'ossigeno, presente in difetto, producendo 6 molecole di monossido di carbonio (CO).

Classificazione 
Gli esplosivi possono essere suddivisi in:
 primari o innescanti: sono molto sensibili ai colpi, agli sfregamenti e al calore; sono usati nel detonatore per "accendere" l'esplosivo secondario (comprendono: stifnati, azotidrati, fulminati e picrati);
 secondari o dirompenti: tranne qualche eccezione, non esplodono per accensione, ma bruciano e sono molto meno sensibili all'impatto, allo sfregamento ed alle cariche elettrostatiche (comprendono: ANFO, dinamite);
 terziari: sono quasi insensibili all'innescamento e per detonare necessitano di cariche secondarie che amplificano l'effetto innescante degli esplosivi primari.

Classificazione chimica:
 miscugli, costituiti da 2 o più sostanze non esplosive che una volta mescolate assieme creano un esplosivo (esempi: La polvere nera ed il miscuglio di clorato di potassio e fosforo).
 miscele, costituiti da 2 o più sostanze, di cui almeno una esplosiva, che insieme creano un esplosivo (esempi: La dinamite, l'amatolo e gli ANFO).
 composti, costituiti da una sostanza esplosiva corrispondente ad una ben definita formula chimica che contiene nella sua molecola sia l’elemento ossidante (ossigeno) sia il gruppo combustibile (in genere formato da carbonio e idrogeno). Con l’esplosione questi elementi reagiscono tra loro dando origine a prodotti gassosi più o meno ossigenati (esempio  nitroglicerina - tritolo - pentrite).

Classificazione fisica:
 aeriformi
 liquidi
 solidi (sia compatti sia in polvere)
 gelatine

Classificazione in base alla velocità di propagazione dell'onda elastica:
 detonanti, con velocità comprese tra 1000 e 9000 m/s, 
 deflagranti, con velocità comprese tra meno di 1 e 1000 m/s

Classificazione in base all'utilizzo:
 militari, 
 industriali,
 pirotecnici,

Composti chimici esplosivi 

 2,4-dinitrofenilidrazina, DNP
 Acido picrico, TNF, trinitrofenolo
 Mistura di Armstrong
 Ammonio dinitrammide, ADN
 Azotidrato di argento
 Azotidrato di piombo
 Carburo rameoso
 carburo di argento
 Ciclotetrametilentetranitroammina, ottogene, HMX
 Ciclotrimetilentrinitroammina, RDX, ciclonite, esogeno, T4
 Dinitrodiamminoetilene, FOX-7
 Dinitrotetraoxadiazaciclododecano, TEX
 Dinitrotoluene, DNT
 Esametilentetrammina diperclorato,
 Esanitrobenzene, (dall'inglese, Hexanitrobenzene HNB),
 Esanitrodifenilamina,
 Esanitroesaazaisowurtzitano, HNIW, CL-20
 Etilendiammina Dinitrato, EDDN
 Fulminato d'argento
 Fulminato di mercurio
 Idrazina
 Idrazina nitroformiato, HNF
 Nitrato d'ammonio
 Nitrocellulosa
 Nitroglicole
 Nitroguanidina
 Nitromannite, MHN
 Nitrotriazolone, NTO, ossinitrotriazolo, ONTA
 Nitrocarbammide,
 Ottanitrocubano, ONC
 Pentaeritritolo tetranitrato, pentrite, PETN
 Perossido di acetone, TATP, TCAP
 Picatinny Liquid explosive, PLX
 Picrato di ammonio, (esplosivo D)
 Perclorato di piridinio
 Stifnato di piombo
 Tetrazene
 Tetrile
 trinitrobenzene, TNB
 Tricloruro di azoto
 Triioduro di azoto
 triamminotrinitrobenzene, TATB
 Trinitrossipropano, NGL 
 Trinitrotoluene, TNT, Tritolo
 Urea nitrato

Miscugli esplosivi e miscele esplosive 
 Astrolite (esplosivo)
 Amatolo
 Ammonal
 ANFO
 Gelatina esplosiva
 emulsione esplosiva
 C-4
 Dinamite
 Esplosivi al clorato
 Esplosivi plastici
 Flash Powder
 Pirodex
 Pirodal
 Polvere nera o pirica
 Polveri senza fumo (gelatine)
 Semtex
 Watergel (slurry)
 Tannerite

Espediente scenico 
Gli esplosivi durante detonazioni e deflagrazioni non generano fiamme ma solo onde d'urto, gas e calore.
Nell'immaginario collettivo, le detonazioni vengono solitamente associate a grandi e spettacolari fiammate in grado di propagarsi per diversi metri in tutte le direzioni. Per riprodurre questo tanto particolare quanto innaturale effetto, gli specialisti di effetti scenici cinematografici immergono il materiale esplosivo in piccole cisterne di combustibile: in questo modo, l'esplosione fa schizzare il combustibile in aria e il calore prodotto lo incendia.

Precursori di esplosivo 
I cosiddetti "precursori di esplosivi" sono sostanze di uso comune e facile reperibilità che possono essere impiegate per costruire ordigni esplosivi.
Il 15 gennaio 2013 il Regolamento (EU) No. 98/2013 del Parlamento Europeo e del Consiglio relativo ai precursori di esplosivi è stato adottato. La spettroscopia Raman è stata sperimentata con successo per rilevare tracce di esplosivi e di precursori. Il Consiglio dei Ministri del 10 febbraio ha introdotto specifiche sanzioni, di ordine penale ed amministrativo, destinate a punire le violazioni degli obblighi in materia di controllo della circolazione delle sostanze.

Note

Bibliografia

Voci correlate 
 Esplosivista civile
 Esplosione di polveri
 Detonatore
 Volata (tecnica mineraria)

 Innesco
 Deflagrazione
Bomba
Ordigno esplosivo improvvisato
TM 31-210 Improvised Munitions Handbook

Altri progetti

Collegamenti esterni 
 

 
Rischio chimico e prevenzione
Sicurezza dei prodotti