Explosivo de gel de agua

Un explosivo de gel de agua es una mezcla explosiva sensibilizada con combustible que consiste en una solución acuosa de nitrato de amonio que actúa como oxidante . ^{[ 1 ]} Los geles de agua que no son sensibles a la detonación se denominan agentes explosivos según las normas de seguridad de Estados Unidos. Los explosivos de gel de agua tienen una consistencia gelatinosa y vienen en envases tipo salchicha, sellados con grapas en ambos extremos. ^{[ 2 ]}

Los explosivos de gel acuoso han desplazado casi por completo a la dinamita , convirtiéndose en los agentes explosivos civiles más utilizados.

Los geles de agua suelen tener muchos ingredientes diferentes. Contienen un agente gelatinizante, también conocido como espesante, que modifica su consistencia, desde geles fácilmente vertibles hasta sólidos duros. El alcohol polivinílico , la goma guar , las gomas de dextrano y las resinas de urea-formaldehído son los agentes gelificantes típicos. La goma guar, en particular, es un agente gelificante utilizado para la porción acuosa de los explosivos de gel de agua. ^{[ 3 ]} El componente principal de los geles de agua es el nitrato de metilamina . El nitrato de metilamina es la sal formada por la neutralización de la metilamina con ácido nítrico . ^{[ 4 ]} Los explosivos de gel de agua también se fabrican con nitrato de amonio, nitrato de calcio, aluminio, etilenglicol y TNT. Las proporciones de estos componentes varían según la explosividad deseada del gel de agua. ^{[ 5 ]}

Los explosivos de gel acuoso se producen combinando nitroparafinas , generalmente nitrometano , con una solución salina acuosa y un agente gelificante. Estas nitroparafinas suelen constituir la mayor parte del explosivo de gel acuoso. Se utilizan diferentes tipos de agentes gelificantes para crear el explosivo de gel acuoso. Un agente es insoluble en agua, pero capaz de gelificar con nitrometano. El gel utilizado para el nitrometano es el cianoetiléter, un derivado de la goma de galactomanano . Otros agentes son solubles en agua y se utilizan para la solución salina acuosa. Como se mencionó anteriormente, las gomas solubles en agua y los modificadores de gel (como la goma guar) pueden utilizarse para la gelificación de soluciones acuosas. Una vez que la solución salina y la nitroparafina se gelifican, toda la mezcla se combina y se mezcla hasta alcanzar la consistencia deseada. Una característica que permite que el explosivo funcione tan bien es la naturaleza insoluble de la nitroparafina. La efectividad de los geles acuosos depende de la dispersión de las sales en la solución salina. Las partículas deben ser muy pequeñas y finas para que puedan dispersarse bien en toda la solución. Algunas sales que se utilizan comúnmente incluyen: nitrato de amonio, nitrato de sodio, perclorato de sodio y clorato de potasio. La sensibilidad del explosivo debe incrementarse para mejorar la iniciación de la detonación. Existen diferentes técnicas para aumentar la sensibilidad. El aluminio u otros metales en polvo pueden ayudar a aumentar la sensibilidad del gel de agua, pero esto también implica que los explosivos son más combustibles. ^{[ 6 ]} Los metales en polvo no han demostrado ser completamente efectivos para aumentar la sensibilidad del explosivo porque no se mezclan uniformemente en la solución. También pierden sensibilidad a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento. Los sensibilizadores líquidos no autoexplosivos como el nitrobenceno y el nitrotolueno líquido tampoco han funcionado bien porque son difíciles de mantener en suspensión. Se ha descubierto que los mononitratos alifáticos líquidos funcionan muy eficazmente como sensibilizadores cuando se mezclan bien en el gel de agua. ^{[ 7 ]}

Los explosivos de gel de agua tienden a ser menos tóxicos y menos peligrosos que la dinamita en su fabricación, transporte y almacenamiento. ^{[ 8 ]} Los geles de agua también son menos costosos que los explosivos convencionales. Debido a que son relativamente seguros y fáciles de usar, se utilizan con frecuencia en la industria minera. ^{[ 9 ]} Existen muchos tipos diferentes de explosivos de gel de agua para su uso en distintas situaciones. Un tipo, un explosivo de lodo de pequeño diámetro, puede utilizarse específicamente para voladuras en socavaduras, cortes intermedios y áreas de despilarización de carbón. Son preferibles a los explosivos a base de nitroglicerina como la dinamita porque producen menos humos nocivos. ^{[ 10 ]}

Los explosivos de gel de agua se utilizan frecuentemente como explosivos de cartucho porque son mucho más fáciles de cargar en carcasas grandes. Con los explosivos de gel de agua, el material en suspensión se puede verter simplemente en la carcasa. Los explosivos tradicionales se vierten en la carcasa. Este proceso es laborioso y la carga puede comenzar a encogerse, creando múltiples huecos. Una ventaja adicional de la suspensión es que se puede almacenar en forma de componente no explosivo y sensibilizar para convertirlo en explosivo fabricado en el campo según sea necesario. El explosivo se puede sensibilizar mediante la adición de gas, polvo metálico u otro explosivo como TNT , RDX , HMX o PETN . El agua en los explosivos de gel de agua se convierte en un reactivo mediante la adición de grandes cantidades de aluminio .