Траузл тест

Траузл тест оловног блока, који се још назива и Траузл тест, или само Траузл, је тест који се користи за мерење јачине експлозивних материјала. Развио га је Исидор Траузл 1885. године.

Траузл оловни блок пре и после теста:
1. - песак;
2. - експлозив и детонатор
3. - олово

Испитивање се врши убацивањем узорка експлозива умотаног у фолију од 10 г (0,022 лб) у рупу избушену у оловном блоку специфичних димензија и својстава (мекани оловни цилиндар, пречника 200 мм (7,9 ин) и висине 200 мм (7,9 ин), са рупом дубине 125 мм (4,9 ин) и пречника 25 мм (0,98 ин)). ^[1] Рупа се затим допуњава песком, а узорак се детонира електричним путем. Након детонације, мери се повећање запремине шупљине. Резултат, дат у цм³, назива се Траузлов број експлозива.

Траузл тест није користан за неке модерне експлозиве веће снаге јер њихова снага често пуца у оловни блок, не остављајући рупу за мерење. ^[2]

Варијанта теста користи алуминијумски блок како би се избегло излагање учесника опасностима везаним за олово.

Историја

Методу испитивања развио је 1885. хемичар Исидор Траузл, који се, као аустријски официр, а касније са Алфредом Нобелом, бавио истраживањем експлозива. Прва међународна стандардизација предложена је 1903. године. ^[3] Касније је, поред употребе цилиндричног оловног блока, предложено и сферично оловно тело. ^[4] Данашњи тест, познат као БАМ тест оловног блока, у суштини је заснован на условима испитивања које је 1961. године описао Федерални институт за истраживање и испитивање материјала. ^[5] Анхидрована пикринска киселина је препоручено коришћена као супстанца за поређење за тест. ^[6]

Тестови испитивања

Тест показује за колико се повећава запремина унапред дефинисане шупљине у блоку олова пречника 200 мм (7,9 ин) и висине 200 мм (7,9 ин) када се запали одређена количина испитиване супстанце. У ту сврху, 10 г (0,022 лб) испитиване супстанце се напуни кварцним песком у рупу дубине 125 мм (4,9 ин) и пречника 25 мм (0,98 ин)) и затим запали дефинисаним детонатором. Након чишћења рупе, резултујућа запремина се мери водом. Јединица мере је цм³/г. Пошто се у тесту користи количина узорка од 10 г (0,022 лб), у литератури се често наводе вредности у цм³ за 10 г.

БАМ оловни блок тест, као тест Ф.3, дио је шеме испитивања за класификацију самореагујућих супстанци класе 4.1 и органских пероксида класе 5.2 у смислу прописа о опасним материјама. ^[7] Тест модификованог оловног блока Ф.4 се спроводи са оловним блоком са модификованом геометријом. ^[7] Други тестови за процену експлозивне моћи су тестови балистичког минобацача Ф.1 и Ф.2. ^[7]

Други критеријуми за поређење су ТНТ еквивалент и тест песка.

Метода испитивања

Формирајте узорак експлозива од 10 г (0,022 лб) у цилиндар пречника 24,5 мм (0,96 ин), умотајте га у лимену фолију (80-100 г/м2) и уметните детонатор бр. 6 у центар.
Ставите ово на дно оловног распећа и напуните рупу сувим кварцним прахом.
Изводи се експлозија и увећана рупа ( V ) се пуни водом и мери се запремина.
Пошто је почетна запремина 61 милилитар, проширена вредност је вредност добијена одузимањем 61 од измерене вредности.
Такође, запремина воде се мери са 15 °Ц (59 °Ф) као стандардном температуром.
Пошто је експанзијска вредност тринитротолуена 270 до 280 милилитара, ово се користи као 100 за процену других експлозива.

Овај метод испитивања даје добре резултате када је вредност експанзије око 300 милилитара, али слаби експлозиви имају тенденцију да буду мањи од очекиваних, а јаки су превелики.

Из тог разлога постоји тенденција прецењивања високих експлозива који су развијени у модерним временима, а резултати Траузл теста се користе за процену премија поморског осигурања за транспорт експлозива. Стога, Ллоид'с Инсуранце Унион и Ниппон Каији Кентеи Киокаи разматрају преиспитивање метода евалуације.

Методе израчунавања

Постоје радови који повезују измерена испупчења оловних блокова ΔВ_Траузл са молекуларном формулом и својствима материјала. Приликом процене испупчења оловног блока 70 супстанци типа C_аХ_бН_цО_д и укључујући моларну масу M и енталпију формирања Δ_фХ⁰ за гасну фазу, функција са:

{\text{(1)}}\qquad \Delta V_{\text{Trauzl}}=c_{0}+c_{1}{\frac {a}{M}}+c_{2}{\frac {c}{M}}+c_{3}{\frac {\Delta _{f}H^{\circ }}{M}}\qquad {\text{mit}}\qquad {\begin{cases}c_{0}=1390\\c_{1}=-23881\\c_{2}=-26528\\c_{3}=114{,}18~\end{cases}}

налази се. ^[8] Слична корелација је резултат процене испупчења оловног блока 72 супстанце и 11 смеша типа C_аХ_бН_цО_д само на основу молекуларне формуле и укључивања фактора корекције V⁺ и V⁻ за различите врсте замене које се повећавају или смањују вредности. ^[9] Пронађена корелација је:

{\text{(2)}}\qquad \Delta V_{\text{Trauzl}}=c_{0}+c_{1}{\frac {a}{d}}+c_{2}{\frac {b}{d}}+c_{3}V^{+}+c_{4}V^{-}\qquad {\text{mit}}\qquad {\begin{cases}c_{0}=578{,}8~\\c_{1}=-175{,}4~\\c_{2}=-88{,}88~\\c_{3}=140{,}3~\\c_{4}=-122{,}4~\end{cases}}

Следећа табела даје факторе корекције за типичне структурне елементе:

Фактор корекције
Структурни елемент	V⁺ (цм³)	V⁺ (цм³)
Р-(ОНО₂)_x за x = 1, 2	1,0	–
Р-(ОНО₂)_x за x > 2	0,5	–
Р-(ННО₂)_x за x = 1, 2, ...	0,5	–
Пх-(НО₂)_x за x = 1, 2	0,5	–
Х₂Н-C(=О)-НХ-Р	–	1,0·x
Пх-(ОХ)_x или Пх-(ОНХ₄)_x	–	0,5 · x
Пх-(НХ₂)_x или Пх-(НХР)_x	–	0,4 · x
Пх-(ОР)_x	–	0,2 · x
Пх-(ЦООХ)_x или Пх-(ОНХ₄)_x	–	0,9 · x

Пх – фенил група, Р – остатак органског молекула

Карактеристике

Димензије:

Висина: 200 мм (7,9 ин).
Спољни пречник: 200 мм (7,9 ин).
Пречник канала: 25 мм (0,98 ин).
Дубина канала: 125 мм (4,9 ин).

Примери

Експлозивна снага хемијских експлозива и експлозивних смеша на основу њиховог испупчења оловног блока:

Избочина оловног блока (цм³/г)
Супстанца	Измерена вредност	Прорачун према једначини (1) ^[8]	Прорачун према једначини (2) ^[9]
Динитропхенол (ДНП)	24
Ацетонпероxид	25,0^[10]
Хлоратни експлозиви	22–29
Хеxоген (Т4)	48,0^[10]
ХМТД	33,0^[10]	37,1
Октоген (ХМX)	48,0^[10]	44,0	47,2
Нитроглицерин	52,0^[10]	55,8	54,1
ПЕТН/Нитропента	52,3^[10]	51,4	51,7
Пикринска киселина	31,5^[10]	34,1	32,9
ТНТ	30,0^[10]	30,0	30,0
Дипикрил оксид	37,3^[10]	36,2	39,0
Хексанитродифениламин	32,5^[10]	35,6	31,7
ХНС	30,1^[10]	32,8	33,0

Референце

^ Крехл, Петер О. К. (2008-09-24). Хисторy оф Схоцк Wавес, Еxплосионс анд Импацт: А Цхронологицал анд Биограпхицал Референце (на језику: енглески). Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа. ИСБН 978-3-540-30421-0.
^ Леппер, Бессие; Ф. Еверетт Реед; Wиллиам Е. Гордон (септембар 1955). „Леад-Блоцк Тест фор Еxплосивес”. Индустриал анд Енгинееринг Цхемистрy. 47 (9): 1794—1800. дои:10.1021/ие50549а028.
^ Проц. Интерн. Цонгресс Апплиед Цхем. Берлин 1903, II 463.
^ W. Е. Гордон, Ф. Е. Реед, Б. А. Леппер: Леад-Блоцк Тест фор Еxплосивес. Ин: Инд. Енг. Цхем. 47, 1955, С. 1794–1800, дои:10.1021/ие50549а028.
^ Х. Коенен, К. Х. Иде, Сwарт, К. Х. ин Еxплосивстоффе. 2, 1961, С. 36.
^ V. Ј. Цланцеy: Ассессмент оф еxплосион хазардс оф унстабле субстанцес. Ин: I. Цхем. Е. Сyмпосиом Сериес. 33, 1972, С. 50–55, Архивирано [Дате миссинг] на сајту ицхеме.орг [Еррор: ункноwн арцхиве УРЛ]
^ ^а ^б ^в Емпфехлунген фüр дие Бефöрдерунг гефäхрлицхер Гüтер - Хандбуцх üбер Прüфунген унд Критериен, Фüнфте üберарбеитете Аусгабе, СТ/СГ/АЦ.10/11/Рев.5, Вереинте Натионен Неw Yорк унд Генф, 2009, Деутсцхе Üберсетзунг 2015 дурцх дие БАМ, С. 298фф, Архивирано на сајту Wayback Machine (14. јул 2023)
^ ^а ^б M. Kamalvand, M. Hossein-Keshavarz, M. Jafari: Prediction of the Strength of Energetic Materials Using the Condensed and Gas Phase Heats of Formation. In: Propellants Explos. Pyrotech. 40, 2015, S. 551–557, doi:10.1002/prep.201400139.
^ ^а ^б M. Jafari, M. Kamalvand, M. Hossein-Keshavarz, S. Farrashi: Assessment of the Strength of Energetic Compounds Through the Trauzl Lead Block Expansions Using Their Molecular Structures. In: Z. Anorg. Allg. Chem. 641, 2015, S. 2446–2451, doi:10.1002/zaac.201500586.
^ ^а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж ^з ^и ^ј J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe. 10., vollständig überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, 2008, ISBN 978-3-527-32009-7.

Literatura

UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria. Fifth Revisited Edition 2009, United Nations Publication, New York/ Geneva, ISBN 92-1-139087-7.
Thomas M. Klapötke: Chemistry of High-Energy Materials. 3. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin/ Boston 2015, ISBN 978-3-11-043932-8, S. 161–164.

[1] Крехл, Петер О. К. (2008-09-24). Хисторy оф Схоцк Wавес, Еxплосионс анд Импацт: А Цхронологицал анд Биограпхицал Референце (на језику: енглески). Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа. ИСБН 978-3-540-30421-0.

[Lead-Block_Test_for_Explosives-2] Леппер, Бессие; Ф. Еверетт Реед; Wиллиам Е. Гордон (септембар 1955). „Леад-Блоцк Тест фор Еxплосивес”. Индустриал анд Енгинееринг Цхемистрy. 47 (9): 1794—1800. дои:10.1021/ие50549а028.

[3] Проц. Интерн. Цонгресс Апплиед Цхем. Берлин 1903, II 463.

[4] W. Е. Гордон, Ф. Е. Реед, Б. А. Леппер: Леад-Блоцк Тест фор Еxплосивес. Ин: Инд. Енг. Цхем. 47, 1955, С. 1794–1800, дои:10.1021/ие50549а028.

[5] Х. Коенен, К. Х. Иде, Сwарт, К. Х. ин Еxплосивстоффе. 2, 1961, С. 36.

[6] V. Ј. Цланцеy: Ассессмент оф еxплосион хазардс оф унстабле субстанцес. Ин: I. Цхем. Е. Сyмпосиом Сериес. 33, 1972, С. 50–55, Архивирано [Дате миссинг] на сајту ицхеме.орг [Еррор: ункноwн арцхиве УРЛ]

[orange_book-7] а ^б ^в Емпфехлунген фüр дие Бефöрдерунг гефäхрлицхер Гüтер - Хандбуцх üбер Прüфунген унд Критериен, Фüнфте üберарбеитете Аусгабе, СТ/СГ/АЦ.10/11/Рев.5, Вереинте Натионен Неw Yорк унд Генф, 2009, Деутсцхе Üберсетзунг 2015 дурцх дие БАМ, С. 298фф, Архивирано на сајту Wayback Machine (14. јул 2023)

[Kamalvand-8] а ^б M. Kamalvand, M. Hossein-Keshavarz, M. Jafari: Prediction of the Strength of Energetic Materials Using the Condensed and Gas Phase Heats of Formation. In: Propellants Explos. Pyrotech. 40, 2015, S. 551–557, doi:10.1002/prep.201400139.

[Jafari-9] а ^б M. Jafari, M. Kamalvand, M. Hossein-Keshavarz, S. Farrashi: Assessment of the Strength of Energetic Compounds Through the Trauzl Lead Block Expansions Using Their Molecular Structures. In: Z. Anorg. Allg. Chem. 641, 2015, S. 2446–2451, doi:10.1002/zaac.201500586.

[Köhler-10] а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж ^з ^и ^ј J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe. 10., vollständig überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, 2008, ISBN 978-3-527-32009-7.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]