LOS EXPLOSIVOS

2. Mediante una
reacción química.

3. La reacción de explosión es un proceso
de oxidación‐reducción interna en el que
secombinan los elementos de la molécula
de explosivo, sin intervenir oxígeno externo a la
molécula.
Es el calor generado y liberado por el proceso de
reacción de un explosivo al ser activado.
Cuando se produce una explosión a presión
constante ejerciendo únicamente un trabajo de
expansión o compresión.
CALOR DE EXPLOSION.

4. El calor de explosión se expresa en la unidad de
kj/kg o kcal./ kg. Y su formula general es:
Qe=Qp-Qr
Dónde:
Qe: calor total de explosión liberado.
Qp: calor total de formación de los productos
componentes.
Qr: calor total de formación de los productos
finales resultantes.

5. Por ejemplo, para el caso del más simple agente de voladura,
el ANFO convencional 94/6, podemos calcular su calor de
explosión utilizando los calores de formación (kcal/mol) y
pesos moleculares de sus componentes, que se obtienen de
tablas de manuales de física y química, como:
EJEMPLO.
Producto Calor de Formación (kcal/mol) Peso molecular
(gr)
Nitrato de amonio NH4NO3 -87,3 80,1
Petróleo diesel 2 CH2 -7,0 14,0
Dióxido de carbono CO2 -94,1 44,0
Agua H20 -57,8 18,0
Nitrógeno N 0,0 14,0

6. EL BALANCE DE REACCION DEL ANFO:
El balance de reacción del ANFO es:
3NH4NO3 + 1CH2 CO2 + 7H2O + 3N2
(Explosivo) (Productos de reacción)
Para poder calcular calor de explosión
necesitamos la tabla de calor de explosión y peso
molecular (PM).
Luego ubicamos la tabla y lo remplazamos los
valores de la tabla de calor de explosión.
REACTANTE PRODUCTO
3NH4NO3 + 1CH2 CO2 + 7H2O + 3N2

7. Remplazamos los valores de la tabla.
Calor de los reactantes:
3NH4NO3---3moles(-87.3kcal/mol)=-261.9kcal.
CH2------1mol(-7kcal/mol)= -7 kcal.
Qr = -268.9 kcal.

8. Calor de los productos:
CO2---------1mol(-94.1kcal/mol) = -94.1 kcal.
7H2O----7moles(-57.8kcal/mol) = -406.6kcal.
3N2-------3 moles(0) = 0 kcal.
Qp = -498.7 kcal.
Utilizamos la formula:
Qe=Qp-Qr
Qe=-498.7 kcal.-(-268.9 kcal.) =-229.8 kcal.

9. Como la teoría nos decía
que el calor de explosión es
en kcal./ kg.
despues calculamos la sumatoria de pesos
moleculares del reactante:∑P.M.
PM =3moles(80.1g/mol)+1mol(14g/mol) = 254.3 g.
El calor obtenida se divide entre el numero de
gramos de la mezcla para normalizar la reaccion a un
gramo o unidad base de peso.

10. Entonces:
𝑄𝑘𝑣 =
Qmv × lOOO
PM
Remplazando tenemos:
−229.8kcal.×
lOOOg
kg
.
254.3g.
=-903.7kcal/kg.
Por lo tanto: Qe=-903.7 kcal/kg.

11. BALANCE DE OXIGENO.

12. TENER EN CUENTA:
 A los ingredientes que absorben o
necesitan oxigeno se les denomina
reductores.
 A los entregan a aportan oxigeno se les
denomina oxidantes.
ENTONCES:
 Oxidante (+)
 Reductor (-)

13. • Si hay defecto o deficiencia de oxígeno en la reacción
explosiva se produce CO2.
• Si hay exceso de oxígeno en la reacción explosiva se
producen NO y NO2.
Los explosivos químicos liberan mayor cantidad de
energía por unidad de peso si ellos están balanceados en
oxigeno produciendo un mínimo de gases tóxicos.
Balance de oxigeno.

14. • Si los explosivos están compuestos de C, H,O y N; y si existe
suficiente oxígeno para reaccionar y formar CO2, H2O y N2, está balanceado
en oxígeno, es decir:
OB = Oø – 2 CO2 – H2O = 0; también se puede expresar como:
OB = Oø – 2 Cø – ½ Hø = 0;
Dónde: Oø, Cø y Hø representan el No. de atomo-gr por unidad de peso de la
mezcla explosiva.
La determinación de los atm-gr de cada elemento, servirá para determinar el calor
liberado por el explosivo
OB = Oø – (2 Cø + ½ Hø + 3/2 Alø) = 0
OB = Oø – (2 Cø + ½ Hø + ½ Naø + Caø ) = 0

15. Todo explosivo debe tener como resultante lo siguiente:
Oxidantes + combustibles → CO2 + H2O + N2
Si solamente se trabaja con nitroglicerina o un ANFO que tiene 94.39% de NA y
5.61% de Diesel 2 se obtiene una reacción con balance de oxigeno de cero.
3 (NH4NO3 ) + 1( CH2 ) → CO2 +7H2O + 3N2
Esta es una ecuación ideal
Cuando en una mezcla no hay efecto ni exceso de oxigeno para una mezcla ideal:

16. Por convención:
(Ø): En los reactantes es positivo
(Ø): En los productos es negativo
X NH4NO3 + Y CH2 A CO2 + B H2O + C N2
X ( +1 Ø) + Y (-3 Ø) = 0
X – 3Y = 0 ; X = 3Y
Dando valores:
Para Y = 1 ; X = 3
Reemplazando:
3 NH4NO3 + 1 CH2 1 CO2 + 7 H2O + 3 N2
Comprobación por oxígeno:
Oxigeno de los reactantes: 3 NH4NO3 = 9 Ø
Oxígeno de los productos: CO2 + 7 H2O = 9 Ø