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ऑक्सीजन संतुलन (OB%)

1900
Chemist measuring explosive formulations in a 1900 laboratory for optimal oxygen balance.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

ऑक्सीजन संतुलन (OB%) किसी विस्फोटक के ऑक्सीकरण की मात्रा का माप है। यदि किसी विस्फोटक अणु में इतनी ऑक्सीजन हो कि उसका सारा कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड में और सारा हाइड्रोजन जल में परिवर्तित हो जाए, तो उसका OB% शून्य होता है। धनात्मक OB% का अर्थ है अतिरिक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति, जबकि ऋणात्मक OB% ऑक्सीजन की कमी को दर्शाता है, जिससे ऊर्जा उत्पादन और उप-उत्पादों पर प्रभाव पड़ता है।

विस्फोटक पदार्थों के डिजाइन और विश्लेषण में ऑक्सीजन संतुलन (OB% या Ω) एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। इसकी गणना विस्फोटक की दक्षता और उसके विस्फोट उत्पादों की प्रकृति का अनुमान लगाने के लिए की जाती है। यह गणना विस्फोटक यौगिक के पूर्ण दहन के स्टोइकियोमेट्री पर आधारित है। सूत्र C वाले एक सामान्य कार्बनिक यौगिक के लिए, ऑक्सीजन संतुलन (OB%) का मान इस प्रकार है:एएचबीNसीहेडीइसका लक्ष्य कार्बन को CO₂ में ऑक्सीकृत करना है।2 और हाइड्रोजन को H में2ओ. नाइट्रोजन को आमतौर पर N बनाने के लिए माना जाता है2 gas. The formula for calculating OB% for 100 grams of the material is: [latex]OB% = frac{1600(d – 2a – b/2)}{M_w}[/latex] where Mमें यह यौगिक का आणविक भार है।

शून्य ऑक्सीजन संतुलन वाला विस्फोटक (जैसे नाइट्रोग्लिसरीन) सैद्धांतिक रूप से प्रति इकाई द्रव्यमान ऊर्जा उत्सर्जन के मामले में सबसे अधिक कुशल होता है, क्योंकि अणु में मौजूद ऑक्सीजन का उपयोग करके सभी ईंधन तत्व (C, H) पूरी तरह से ऑक्सीकृत हो जाते हैं। ऋणात्मक ऑक्सीजन संतुलन वाले विस्फोटक, जैसे टीएनटी (ट्रिनिट्रोटोल्यूइन), ऑक्सीजन की कमी वाले होते हैं। विस्फोट होने पर, वे कालिख (अजला कार्बन) और कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) उत्पन्न करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम ऊर्जा उत्सर्जन होता है और काला धुआं दिखाई देता है। उनके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, उन्हें अमोनियम नाइट्रेट जैसे ऑक्सीजन-समृद्ध यौगिकों (ऑक्सीकारक) के साथ मिलाया जा सकता है। इसके विपरीत, धनात्मक ऑक्सीजन संतुलन वाले विस्फोटकों में अतिरिक्त ऑक्सीजन होती है, जिसका उपयोग एल्यूमिनाइज्ड विस्फोटकों में एल्यूमीनियम पाउडर जैसे अतिरिक्त ईंधनों को ऑक्सीकृत करने के लिए किया जा सकता है, जिससे कुल ऊर्जा उत्पादन और विस्फोट तापमान में काफी वृद्धि होती है।

UNESCO Nomenclature: 2203
रसायन विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • Antoine Lavoisier’s work on combustion and the role of oxygen
  • जोसेफ प्राउस्ट द्वारा रचित निश्चित अनुपातों का नियम
  • जेरेमियास रिक्टर द्वारा स्टोइकोमेट्री का विकास
  • नाइट्रोग्लिसरीन और गनकॉटन जैसे प्रारंभिक कार्बनिक विस्फोटकों का संश्लेषण

आवेदन

  • design of optimized explosive mixtures like anfo
  • विशिष्ट दहन दरों वाले प्रणोदकों का निर्माण
  • विस्फोट के प्रभाव को बढ़ाने के लिए एल्यूमिनाइज्ड विस्फोटकों का विकास
  • विस्फोट उत्पादों की संरचना का पूर्वानुमान लगाना

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • 3डी-प्रिंटेड ऊर्जावान सामग्रियों के लिए स्व-ऑक्सीकरण पॉलिमर
  • आनुवंशिक रूप से संशोधित सूक्ष्मजीव जो पूर्ण ऑक्सीजन संतुलन वाले अणुओं का उत्पादन करते हैं
  • इष्टतम ओबी% के आधार पर नवीन उच्च-ऊर्जा-घनत्व सामग्री की एआई-संचालित खोज
  • नियंत्रित इन-सीटू चट्टान विखंडन के लिए ऑक्सीजन-संतुलित तरल विस्फोटक
  • nanocomposite explosives with tunable oxygen balance for specific mission profiles
  • पर्यावरण के अनुकूल विस्फोटक जो गैर-विषैले विस्फोट उत्पाद (जैसे, केवल पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
  • स्मार्ट प्रणोदक जो उड़ान के दौरान परिवर्तनीय थ्रस्ट के लिए अपने ऑक्सीजन संतुलन को समायोजित करते हैं
  • उन्नत तेल पुनर्प्राप्ति कार्यों के लिए ऑक्सीजन-संतुलित जैल
  • चिकित्सा अनुप्रयोगों में लक्षित विध्वंस के लिए जैव-अनुकूल विस्फोटक
  • गहरे अंतरिक्ष प्रणोदन के लिए चरण-स्थिर ऑक्सीजन-संतुलित सामग्री
Related to: oxygen balance, OB%, stoichiometry, explosive chemistry, detonation products, ANFO, TNT, oxidizer, fuel, exothermic reaction.

ऐतिहासिक संदर्भ

ऑक्सीजन संतुलन (OB%)

1900
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1900-12-14
1902
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1902
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(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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