Dinamite

Diagrama

1. Terra diatomácea (ou qualquer outro tipo de material absorvente) embebida em nitroglicerina.
2. Revestimento protetor em torno do material explosivo.
3. Gorro de explosão.
4. Cabo elétrico (ou fusível) ligado à tampa de jateamento.

Preparação de dinamite durante a construção da barragem de Douglas, 1942.

Dynamite é um explosivo feito de nitroglicerina, sorventes (como conchas em pó ou argila) e estabilizadores. Foi inventado pelo químico e engenheiro sueco Alfred Nobel em Geesthacht, norte da Alemanha, e patenteado em 1867. Rapidamente ganhou uso em larga escala como uma alternativa mais robusta ao pó preto. Ele permite o uso das propriedades explosivas favoráveis da nitroglicerina, reduzindo bastante o risco de detonação acidental.

História

"Nobels extradynamit" fabricado pela antiga empresa do Nobel, Nitroglycerin Aktiebolaget

Mulheres misturando dinamite na fábrica de Ardeer do Nobel, 1897

A dinamite foi inventada pelo químico sueco Alfred Nobel em 1866 e foi o primeiro explosivo manejável com segurança mais forte que a pólvora negra.

O pai de Alfred Nobel, Immanuel Nobel, foi um industrial, engenheiro e inventor. Ele construiu pontes e edifícios em Estocolmo e fundou a primeira fábrica de borracha da Suécia. Seu trabalho de construção o inspirou a pesquisar novos métodos de detonação de rochas que eram mais eficazes do que a pólvora negra. Depois de alguns negócios ruins na Suécia, em 1838 Immanuel mudou-se com sua família para São Petersburgo, onde Alfredo e seus irmãos foram educados em particular com tutores suecos e russos. Aos 17 anos, Alfred foi enviado ao exterior por dois anos; nos Estados Unidos, ele conheceu o engenheiro sueco John Ericsson e na França estudou com o famoso químico Théophile-Jules Pelouze e seu aluno Ascanio Sobrero, que sintetizou a nitroglicerina pela primeira vez em 1847. Na França, Nobel encontrou a nitroglicerina, que Pelouze advertiu contra o uso como explosivo comercial devido à sua grande sensibilidade ao choque.

Em 1857, Nobel registrou a primeira de várias centenas de patentes, principalmente relacionadas a medidores de pressão de ar, gás e fluido, mas permaneceu fascinado com o potencial explosivo da nitroglicerina. Nobel, junto com seu pai e irmão Emil, experimentou várias combinações de nitroglicerina e pólvora negra. Nobel surgiu com uma solução de como detonar a nitroglicerina com segurança, inventando o detonador, ou detonador, que permitia uma explosão controlada à distância usando um fusível. Em 1863, Nobel realizou sua primeira detonação bem-sucedida de nitroglicerina pura, usando uma cápsula de detonação feita de uma tampa de percussão de cobre e fulminato de mercúrio. Em 1864, Alfred Nobel registrou patentes para o detonador e seu método de sintetizar nitroglicerina, usando ácido sulfúrico, ácido nítrico e glicerina. Em 3 de setembro de 1864, enquanto fazia experiências com nitroglicerina, Emil e vários outros foram mortos em uma explosão na fábrica da propriedade de Immanuel Nobel em Heleneborg. Depois disso, Alfred fundou a empresa Nitroglycerin Aktiebolaget em Vinterviken para continuar trabalhando em uma área mais isolada e no ano seguinte mudou-se para a Alemanha, onde fundou outra empresa, a Dynamit Nobel.

Apesar da invenção do detonador, a instabilidade da nitroglicerina tornou-o inútil como explosivo comercial. Para resolver esse problema, Nobel procurou combiná-lo com outra substância que o tornasse seguro para transporte e manuseio, mas não reduzisse sua eficácia como explosivo. Ele tentou combinações de cimento, carvão e serragem, mas não teve sucesso. Finalmente, ele experimentou a terra diatomácea, algas fossilizadas, que trouxe do rio Elba perto de sua fábrica em Hamburgo, que conseguiu estabilizar a nitroglicerina em um explosivo portátil.

Nobel obteve patentes para suas invenções na Inglaterra em 7 de maio de 1867 e na Suécia em 19 de outubro de 1867. Após sua introdução, a dinamite rapidamente ganhou uso em larga escala como uma alternativa segura à pólvora negra e à nitroglicerina. Nobel controlava rigidamente as patentes e as empresas de duplicação não licenciadas foram rapidamente fechadas. Alguns empresários americanos contornaram a patente usando outros absorventes além da terra de diatomáceas, como a resina.

Nobel originalmente vendia dinamite como "Nobel's Blasting Powder" mas decidiu mudar o nome para dinamite, da palavra grega antiga dýnamis (δύναμις), que significa "poder".

Fabricação

Formulário

A dinamite é geralmente vendida na forma de cilindros de papelão com cerca de 200 mm (8 in) de comprimento e cerca de 32 mm (1 +1⁄4 in) de diâmetro, com um peso de cerca de 190 gramas (1⁄2 libra troy). Uma banana de dinamite assim produzida contém aproximadamente 1 MJ (megajoule) de energia. Também existem outros tamanhos, classificados por porção (Quarter-Stick ou Half-Stick) ou por peso.

A dinamite é geralmente classificada por "força de peso" (a quantidade de nitroglicerina que contém), geralmente de 20% a 60%. Por exemplo, 40% de dinamite é composto de 40% de nitroglicerina e 60% de "droga" (o meio de armazenamento absorvente misturado com o estabilizador e quaisquer aditivos).

Considerações de armazenamento

A vida útil máxima da dinamite à base de nitroglicerina é recomendada como um ano a partir da data de fabricação em boas condições de armazenamento.

Com o tempo, independentemente do sorvente usado, as bananas de dinamite irão "chorar" ou "suor" nitroglicerina, que pode se acumular no fundo da caixa ou na área de armazenamento. Por esse motivo, os manuais de explosivos recomendam o revolvimento regular das caixas de dinamite armazenadas. Os cristais se formarão na parte externa dos bastões, tornando-os ainda mais sensíveis ao choque, fricção e temperatura. Portanto, enquanto o risco de uma explosão sem o uso de um detonador é mínimo para dinamite fresca, a dinamite velha é perigosa. As embalagens modernas ajudam a eliminar isso colocando a dinamite em sacos plásticos selados e usando papelão revestido com cera.

A dinamite é moderadamente sensível ao choque. Os testes de resistência ao choque são geralmente realizados com um martelo de queda: cerca de 100 mg de explosivo é colocado em uma bigorna, sobre a qual um peso entre 0,5 e 10 kg (1 e 22 lb) é jogado de diferentes alturas até que a detonação seja alcançada. Com um martelo de 2 kg, detona fulminato de mercúrio com distância de queda de 1 a 2 cm, nitroglicerina com 4 a 5 cm, dinamite com 15 a 30 cm e explosivos amoniacais com 40 a 50 cm.

Grandes fabricantes

Publicidade para a Companhia de Explosivos de Ætna de Nova York.

África do Sul

Por várias décadas, começando na década de 1940, o maior produtor de dinamite do mundo foi a União da África do Sul. Lá, a empresa De Beers estabeleceu uma fábrica em 1902 em Somerset West. A fábrica de explosivos foi posteriormente operada pela AECI (African Explosives and Chemical Industries). A demanda pelo produto veio principalmente das vastas minas de ouro do país, centradas em Witwatersrand. A fábrica em Somerset West estava em operação em 1903 e em 1907 já produzia 340.000 caixas, 23 kg (50 lb) cada, anualmente. Uma fábrica rival em Modderfontein estava produzindo outras 200.000 caixas por ano.

Houve duas grandes explosões na fábrica de Somerset West durante a década de 1960. Alguns trabalhadores morreram, mas a perda de vidas foi limitada pelo projeto modular da fábrica e suas obras de terra, e o plantio de árvores que direcionaram as explosões para cima. Houve várias outras explosões na fábrica de Modderfontein. Depois de 1985, a pressão dos sindicatos forçou a AECI a eliminar gradualmente a produção de dinamite. A fábrica então passou a produzir explosivos à base de emulsão de nitrato de amônio que são mais seguros de fabricar e manusear.

Estados Unidos

A dinamite foi fabricada pela primeira vez nos Estados Unidos pela Giant Powder Company de San Francisco, Califórnia, cujo fundador obteve os direitos exclusivos de Nobel em 1867. A Giant acabou sendo adquirida pela DuPont, que produzia dinamite sob o nome de Giant até que a Giant fosse dissolvida pela DuPont em 1905. Posteriormente, a DuPont produziu dinamite em seu próprio nome até 1911-1912, quando seu monopólio de explosivos foi quebrado pelo Tribunal do Circuito dos EUA no "Caso da Pólvora". Duas novas empresas foram formadas após a separação, a Hercules Powder Company e a Atlas Powder Company, que passaram a fabricar dinamite (em diferentes formulações).

Atualmente, apenas a Dyno Nobel fabrica dinamite nos EUA. A única instalação que o produz está localizada em Carthage, Missouri, mas o material é comprado da Dyno Nobel por outros fabricantes que colocam seus rótulos na dinamite e nas caixas.

Explosivos não dinamite

Outros explosivos são frequentemente referidos ou confundidos com dinamite:

TNT

O trinitrotolueno (TNT) é frequentemente considerado o mesmo que (ou confundido com) dinamite, em grande parte devido à onipresença de ambos os explosivos durante o século XX. Essa conexão incorreta entre TNT e dinamite foi aprimorada pelos desenhos animados do Bugs Bunny, onde os animadores rotularam qualquer tipo de bomba de desenho animado (variando de bananas de dinamite a barris de pólvora negra) como "TNT" porque a sigla era mais curta e fácil de memorizar e não exigia alfabetização para reconhecer "TNT" significava "bomba".

Além de ambos serem explosivos, TNT e dinamite têm pouco em comum. O TNT é um explosivo moldável de segunda geração adotado pelos militares, enquanto a dinamite, em contraste, nunca foi popular na guerra porque degenera rapidamente sob condições severas e pode ser detonada por fogo ou por uma bala rebelde. As forças armadas alemãs adotaram o TNT como enchimento de projéteis de artilharia em 1902, cerca de 40 anos após a invenção da dinamite, que é um explosivo fleumatizado de primeira geração destinado principalmente à movimentação de terras civis. O TNT nunca foi popular ou difundido na terraplenagem civil, pois é consideravelmente mais caro e menos potente em peso do que a dinamite, além de ser mais lento para misturar e embalar em poços. O principal ativo do TNT é sua notável insensibilidade e estabilidade: é à prova d'água e incapaz de detonar sem o choque e o calor extremos fornecidos por uma detonação (ou uma detonação simpática); essa estabilidade também permite que ele seja derretido a 81 °C (178 °F), despejado em projéteis altamente explosivos e permitido a solidificação novamente, sem nenhum perigo extra ou alteração nas características do TNT. Conseqüentemente, mais de 90% do TNT produzido na América sempre foi para o mercado militar, com a maior parte do TNT usado para encher cartuchos, granadas de mão e bombas aéreas, e o restante sendo embalado em "tijolos" (não cilindros vermelhos) para uso como cargas de demolição por engenheiros de combate.

"Extra" dinamite

Nos Estados Unidos, em 1885, o químico Russell S. Penniman inventou a "dinamite de amônio", uma forma de explosivo que usava nitrato de amônio como substituto da nitroglicerina, mais cara. O nitrato de amônio possui apenas 85% da energia química da nitroglicerina.

Ele é classificado por "força de peso" (a quantidade de nitrato de amônio no meio) ou "resistência do cartucho" (a força explosiva potencial gerada por uma quantidade de explosivo de uma certa densidade e tamanho de grão usada em comparação com a força explosiva gerada por uma densidade equivalente e tamanho de grão de um explosivo padrão). Por exemplo, o altamente explosivo 65% de dinamite extra tem uma força de peso de 65% de nitrato de amônio e 35% de "dope" (o meio absorvente misturado com os estabilizadores e aditivos). Sua "resistência do cartucho" seria seu peso em libras vezes sua força em relação a uma quantidade igual de ANFO (o padrão de linha de base civil) ou TNT (o padrão de linha de base militar). Por exemplo, 65% de dinamite de amônio com 20% de força do cartucho significaria que o bastão era igual a uma força de peso equivalente a 20% de ANFO.

"Dinamite militar"

"Dinamite militar" é um substituto da dinamite, formulado sem nitroglicerina. Ele contém 75% de RDX, 15% de TNT, 5% de óleo de motor SAE 10 e 5% de amido de milho, mas é muito mais seguro para armazenar e manusear por longos períodos do que a dinamite Nobel. A dinamite militar substitui a nitroglicerina por produtos químicos muito mais estáveis.

Regulamento

Vários países ao redor do mundo promulgaram leis sobre explosivos e exigem licenças para fabricar, distribuir, armazenar, usar e possuir explosivos ou ingredientes.