Letupan.(Bahagian 3)

Berikut dirumuskan daripada penerangan saya pada catitan-catitan yang lepas:
Jenis2 letupan:

Letupan kimia- letupan bahan kimia dan letupan nuklear
Letupan fizikal- letupan mekanikal, letupan magnetik, letupan elektrik.

Untuk catitan kali ini saya akan terangkan mengenai letupan kimia.
Letupan kimia terbahagi kepada dua iaitu letupan kimia biasa dan letupan nuklear. Saya tidak akan menyentuh mengenai letupan nuklear kerana saya sememangnya kurang berminat dengan bidang nuklear ( tanyalah pada ‘mereka yang lebih tahu’, atau pergi sahaja wikipedia ).

Kebanyakan letupan kimia yang bukan nuklear mempunyai satu sistem bagi memulakan letupan tersebut. Sistem ini dikenali sebagai sistem penyalaan (English- ignition system). Tanpa sistem penyalaan, bahan letupan tidak akan dapat meletup. Contoh sistem penyalaan adalah seperti sistem penyalaan kesan impak ( English- impact system), dan sistem penyalaan lengkungan elektrik (English- electrical arc system).

Sistem penyalaan kesan impak.
Sesetengah bahan hablur (seperti batu kuarza( quartz) , garam Rochelle dan sesetengah seramik) memiliki sifat piezoelektrik. Jika tekanan dikenakan ke atas bahan-bahan ini, pemisahan cas berlaku dalam hablur tersebut dan beza keupayaan merentas hablur yang sangat tinggi. Fenomena ini juga diaplikasikan dalam kelengkapan rumah, atau dikenali sebagai pemetik api pemanggang, (English-grill starter). Semasa menghidupkan alat ini, bunyi ’pop’ yang didengari sebenarnya datang dari penukul kecil berspring yang memukul hablur ( memberi kesan impak dengan ketukan pada hablur) dan menjana ribuan volt merentasi permukaan hablur. Beza keupayaan yang tinggi ini menyamai nilai yang diperlukan bagi menghidupkan palam pencucuh dalam enjin gasolin. Beza keupayaan pada hablur tadi menjana bunga-bunga api yang cukup untuk menyalakan gas pada pemanggang. Teknologi yang sama digunakan bagi menyalakan grenad dan ’warhead’ ( tolong carikan istilah bahasa melayunya).


Hablur garam Rochelle



Hablur kuarza


Sistem penyalaan lengkungan elektrik.
Apabila dua elektrod positif dan negatif didekatkan, cas-cas elektrik boleh bergerak merentasi dua elektrod tersebut jika voltan di antaranya melebihi had voltan tertentu. Cas-cas ini akan bergeser dengan molekul-molekul udara, lalu menghasilkan bunga-bunga api. Bunga-bunga api ini digunakan bagi menyalakan bahan letupan dalam sistem letupan kimia. Fenomena ini juga dikenali sebagai elektrostatik. Contoh aplikasi sistem penyalaan ini ialah dalam palam pencucuh. Sistem penyalaan ini juga digunakan dalam bom kereta dan bom telefon bimbit.

Bagi menghuraikan dengan lebih lanjut mengenai letupan kimia, saya akan menerangkan bagaimana peluru berfungsi, kemudian saya akan teruskan dengan menghurai pula alatan-alatan lain yang memiliki aplikasi yang sama.

Apakah itu peluru (bukan Saudara Pel*ru )? Ini dia:



Peluru terdiri daripada badan peluru atau pelancar ( bahagian yang boleh bergerak keluar , merupakan bahagian utama struktur binaan peluru) , kelongsong ( English-bullet case), bahan pelancar (propellant), pemula (primer), dan birai (rim). –rujuk gambarajah –

Badan peluru dibuat daripada plumbum atau aloi plumbum. Sementara kelongsongnya pula diperbuat daripada kuprum atau aloi kuprum dan zink. Terdapat juga bahan lain yang digunakan, misalnya aluminium, gangsa, keluli, timah, getah dan plastik, bergantung kepada jenis peluru tersebut. Badan peluru merupakan bahagian pelancar( English-projectile) yang dilancarkan untuk mengenai sasaran bertujuan merosakkannya sama ada melalui pemusnahan tisu mahupun pemusnahan mekanikal dengan cara menembus sasaran tersebut. Sementara kelongsong peluru pula dijadikan bekas kepada serbuk senapang dan badan peluru. Kelongsong peluru memiliki ciri-ciri seperti tidak mudah terhakis (oleh serbuk senapang , atau oleh penyebab luaran) serta tahan tekanan dan suhu pembakaran yang tinggi.

Peluru mengaplikasikan sistem penyalaan kesan impak, di mana pemula perlu diketuk bagi menghasilkan letupan yang akan menyalakan serbuk senapang (English-gunpowder). Kedudukan pemula (atau dikenali juga sebagai topi pukulan ( English-percussion cap) diperkukuhkan dengan birai (English-rim). Ini penting bagi menghalang gas yang terhasil dari pembakaran daripada keluar melalui belakang kelongsong seterusnya menyebabkan badan peluru tidak dapat dilancarkan. Dalam topi pukulan atau pemula tersebut, terdapat sejenis bahan kimia yang peka kejutan (English-shock sensitive), iaitu raksa (II) fulminat, Hg(CNO)2. Bahan ini akan menghasilkan letupan apabila menerima pukulan atau impak disebabkan struktur kimianya. Terdapat juga bahan kimia lain yang dijadikan sebagai bahan peka kejutan seperti plumbum (II) azida, (Pb(N3)2), kalium perklorat, (KClO4) , plumbum 2,4,6-trinitroresorsinat, (C6HN3O8Pb), dan tetrazena ,( N4H4 ).

Berikut ditunjukkan struktur kimia bagi bahan-bahan kimia tersebut:


Kalium perklorat


Tetrazena


Plumbum 2,4,6-trinitroresorsinat


Plumbum(II)azida


Raksa fulminat

Apakah kaitan antara struktur kimia bahan-bahan ini dengan sifat peka kejutannya?
Fikirkan sendiri.


Serbuk senapang (atau dikenali juga sebagai serbuk hitam) terdiri daripada sulfur, ketulan arang dan kalium nitrat, KNO3 mengikut nisbah tertentu. Kalium nitrat (juga dikenali dengan nama ’saltpetre’) bertindak sebagai pembekal oksigen bagi membolehkan pembakaran berlaku, sementara ketulan arang adalah sebagai bahan api . Bagi menurunkan suhu serta meningkatkan kepantasan pembakaran , sulfur turut dicampurkan sekali. Walaubagaimanapun, terdapat juga senjata api lain yang menggunakan serbuk senapang lain , umpamanya serbuk tidak berasap (English-smokeless powder) dan nitroselulosa (English-nitrocellulose).


Berikut adalah persamaan kimia bagi proses pembakaran tersebut:

2 KNO3 + S + 3 C → K2S + N2 + 3 CO2.

Lebih tepat lagi:
10 KNO3 + 3 S + 8 C → 2 K2CO3 + 3 K2SO4 + 6 CO2 + 5 N2.

Apabila bahan peka kejutan dalam topi pukulan meletup, serbuk senapang akan dibakar. Tindak balas kimia berlaku dan gas-gas terhasil. Suhu yang tinggi serta isipadu gas yang meningkat secara mendadak menghasilkan tekanan tinggi ke atas badan peluru, lalu menolaknya keluar dari kelongsong sebagai peluru terlancar.

Demikian bagaimana caranya peluru dilancarkan dengan mengaplikasikan letupan kimia. Saya akan sambung pula mengenai penggunaan letupan kimia dalam alatan dan kelengkapan peperangan yang lain pada catitan yang akan datang.

Moga mendapat ilmu berguna dari pelayaran internet anda walaupun sedikit.