Kemi 101: blandning, lösning och förening
En blandning är helt enkelt två eller flera ämnen som blandats med varandra. De fortsätter att vara separata ämnen, även om det inte kan synas för blotta ögat. Mekaniskt blandad svartkrut är ett bra exempel: du har små korn av svavel, salpeter och kol, och med ett mikroskop, en pincett och hejjans med tålamod så kan du stapla de olika kornen i separata högar.
En lösning definineras som en homogen blandning. Med det menas att man inte kan urskilja beståndsdelarna. Många vätskor är lösningar (saltvatten), men det finns även gasformiga lösningar (luft) och fasta lösningar (kolpulver mättat med salpeter, eller vätskeblandat krut). Även om ämnena är fint blandade med varandra så har de inte reagerat med varandra och en kemisk förening har inte bildats. Varje mättad kolpartikel består helt enkelt av små grafitkorn med lite kalisalpeter emellan dem. Helt enkelt, vi har kol och salpeter väldigt tätt packade.
En kemisk förening är när två eller fler ämnen har reagerat och bildat en eller flera nya ämnen. I det här sammanhanget är vad som händer när svartkrutet brinner ett bra exempel. Nu kommer jag inte ihåg exakt hur formeln ser ut, men principen är att kol plus salpeter plus svavel plus lite energi i form av värme ger koldioxid, vatten och någon ball svavelförening (kaliumsulfid?) som resultat, plus en hejjans massa mer energi i form av värme. Just den reaktionen brukar inte stå i skolornas kemiböcker, av någon underlig anledning.
Poängen är dock att innan man tillsätter den där gnuttan värme så har man kol, salpeter och svavel, om än väldigt fint blandat. Förmodligen kan du separera dem igen, emedan svavel och salpeter är lätta att lösa medan kol inte är det. Först när tändstickan tillsätts så inträffar en kemisk reaktion som gör att man får en kemisk förening. Innan dess vill du inte ha någon kemisk reaktion alls, eftersom en kemisk reaktion som sätter igång gärna vill släppa ifrån sig så mycket energi som den kan (termodynamiken spökar här - lägsta oordnade energitillstånd). Den kommer alltså inte sluta förrän vi har det där slutresultatet koldioxid, vatten, svavelföreningen och en klase värme. En sådan kemisk reaktion kommer att ge värme som sätter igång förbränningen. Det vill säga kaboom i förtid, och det vill du inte ha. Åtskilliga sprängolyckor har orsakats av att reaktionen orsakats i förtid.
Så för att för att sammanfatta: svartkrut är en blandning eller en lösning. De flesta moderna sprängmedel är kemiska föreningar som är mer eller mindre stabila och väntar på en liten gnutta energi för att kunna falla till ännu lägre energi tillstånd = släppa ifrån sig hejdundrans massa energi. Exempel på dessa är amatol, trotyl, trinitrotoluen med flera. Några moderna sprängmedel är lösningar, till exempel den syre-propanblandning som används i Fuel-Air Explosive-bomber. Och de flesta sprängmedel är blandningar av andra sprängmedel, till exempel octol, för att få en lagom avpassad sprängverkan.
Just octol är en ganska ball blandning. Den består av två sprängmedel, ett som brinner läbbans snabbt med som inte har så hög gasutveckling (dvs säger inte så mycket booom utan mer pang) och ett som brinner något långsammare med med en väldigt hög gasutveckling (dvs säger mer booom istället för pang). Resultatet är ett sprängmedel som säger booom och pang! Det snabba sprängmedlet sprider sprängverkan genom hela laddningen och "tänder" mer eller mindre det långsamma sprängmedlet. Resultatet är helt enkelt more bang for your bucks! Ett kilo semtex och ett kilo RDX (de två sprängmedlen som ingår i octol) smäller helt enkelt mindre än två kilo octol, trots att det är lika mycket sprängmedel i båda fallen.