Presentacin de PowerPoint

TERMODINAMICA Y TERMOQUIMICA DE LOS EXPLOSIVOSINTEGRANTES-GIL CRESPIN MAYRA-LUJAN GOMEZ MILLER-NARRO LUCANO MILEEDY-PALACIOS CRUZ JOSE-QUIROZ SANCHEZ JOSE-ROBLES ALVARADO LUIS-ROJAS LAYZA JAVIER-ROSAS ROJAS JUNIOR-TENA PICHEN MAGBIS

INTRODUCCINEl objetivo principal del uso de explosivos en el arranque de rocas consiste en disponer de una energa concentrada qumicamente, situada en el lugar apropiado y en cantidad suficiente.Estos explosivos producen gases que con su presin, temperatura y densidad forman una onda de choque con determinada velocidad que pueden ser calculados numricamente por un mecanismo fsico de detonacin demostrado por medio de la teora Termodinamica y Termoquimica de los ExplosivosPROCESO DE REACCIN FISICO-QUMICOPROCESO DE DETONACIN

Otra diferencia es que en el caso de una combustin o deflagracin, los productos de la reaccin de xido-reduccin se mueven en el sentido contrario al sentido de avance de la combustin, mientras que en el caso de una detonacin, los productos se desplazan en el mismo sentido de avance de la detonacin. Esto se evidencia por medio de la ecuacin fundamental conocida como la Condicin de Chapman-Jouguet:

VOD = S + Wdonde:VOD : velocidad de detonacin.S : velocidad de sonido.W : velocidad de partculas (productos).DESARROLLO DE LA UNA DETONACIN

TERMOQUMICA DE LOS EXPLOSIVOS

a. Presin de Detonacin (PD)

Es un indicador significativo de la capacidad de fragmentacin que posee un explosivo (MPa).Esta dada por:

Ejemplo:

b. Presin de Explosin (PE)Es la presin de los gases producidos por la detonacin, cuando estos todava ocupan el volumen inicial del explosivo antes de cualquier expansinEsta dada por:

Dicho de otro modo, la presin de Explosin (PE) equivale a la mitad de la presin de detonacin (PD)Ejemplo:

Entonces, para la dinamita antes considerada:

c. Presin de Taladro o de Trabajo (PT)Es la presin que ejercen los gases sobre las paredes de taladro antes de iniciarse la deformacin de la roca.Esta dada por:

EjemploAs, con el anterior ejemplo de la dinamita, con densidades de carguo de 0,8 y 0,9 g/cm3 y con presin de explosin de 33 kbar, tendremos:

NOTA: La frmula pierde validez para densidad de carguo demasiado baja.

B. CALOR DE EXPLOSIN (Qe=QKp)Es el calor generado y liberado por el proceso de reaccin de un explosivo al ser activado.Esta dada por:

Ejemplo

Para el caso del ms simple agente de voladura, el ANFO convencional 94/6, podemos calcular su calor de explosin utilizando los calores de formacin (kcal/mol) y pesos moleculares de sus componentes, que se obtienen de tablas de manuales de fsica y qumica, como:

CONTINUA

TABLAC. VOLMEN DE EXPLOSINEs el volumen que ocupan los gases producidos por un kilogramo de explosivo en condiciones normales.El volumen o mol de la molcula-gramo de cualquier gas, en condiciones normales es 22,4 litros.

NOTA:En la prctica, metales pulverizados como el aluminio se emplean para incrementar el calor de explosin, los que al elevar las temperaturas de reaccin elevan la presin de gases.

D. BALANCE DE OXGENO

Con excepcin de la nitroglicerina y el nitrato de amonio, la mayora de los explosivos son deficientes en oxgeno.Pues no tienen suficiente para poder convertir cada tomo de carbono e hidrgeno presentes en la molcula explosiva en dixido de carbono y agua.Este parmetro se considera en el captulo de propiedades de los explosivos.

E. ENERGA MNIMA DISPONIBLE (We)

Es la cantidad de trabajo que realizan los productos gaseosos de una explosin cuando la presin permanece constante a 1 atm.Esta dada por:

Ejemplo:Para el caso del ejemplo anterior de la nitroglicerina, al sustituir en la ecuacin tenemos:

NOTA:Esta cantidad de trabajo se considera que es la mnima energa disponible.

F. TEMPERATURA DE EXPLOSINEs la temperatura a la que llega el proceso de reaccin explosiva.En el caso de cada producto en particular, se expresa en grados centgrados (C) o kcal/kg.Esta dada por:

Ejemplo:Ejemplo de temperaturas de explosin: