स्फोटकद्रव्ये : साठविलेल्या ऊर्जेचे प्रमाण खूप जास्त असलेल्या द्रव्याला स्फोटक द्रव्य वा पदार्थ म्हणतात. स्फोटक द्रव्याद्वारे अगदी अत्यल्प काळात मुख्यतः जलदपणे प्रसरण पावणारा ज्वलनशील वायू मोठ्या प्रमाणावर निर्माण करणे शक्य होते. कारण याच्यात साठविलेली ऊर्जा अचानकपणे मुक्त झाल्याने या द्रव्याचे संपीडित ( दाबाखालील ) वायूंत किंवा असंख्य तुकड्यांमध्ये परिवर्तन होते आणि हे वायू व तुकडे अतिशय जोराने वा गतीने सर्वत्र पसरतात. स्फोट ही रासायनिक विक्रिया किंवा अवस्थेतील फेरबदल असून तो अगदी अत्यल्प काळात घडतो आणि त्याच्याबरोबर उच्च तापमान व सामान्यपणे मोठ्या प्रमाणात वायू निर्माण होतात. अशा प्रकारे स्फोटात द्रव्याच्या मूळ व्यापाचे ( घनफळाचे ) अचानकपणे पुष्कळच अधिक मोठ्या व्यापात प्रसरण होते किंवा सीमित द्रव्याने दिलेला दाब अचानकपणे खूप वाढतो.
दाब दिलेल्या धारक पात्रातील उच्च संपीडित वायूचे प्रसरण व नंतर धारकाचे भंगूर विदारणानंतरचे फेकले जाणे ⇨ अंतर्ज्वलन एंजिनातील इंधन-हवा मिश्रणाचे जलदपणे होणारे ज्वलन तोफेतील वा बंदुकीतील धूररहित काळ्या चूर्णाचे ( दारूचे ) जलदपणे होणारे उद्दहन ( प्रजलन ) होणे, टीएनटी [⟶ ट्रायनायट्रोटोल्यूइन ] यासारख्या रासायनिक स्फोटक द्रव्याच्या भरलेल्या बाराचा विस्फोट होणे युरेनियम-२३५ या सम-स्थानिकासारख्या किरणोत्सर्गी द्रव्याच्या पुंजातून साठलेली अणुऊर्जा अणुकेंद्रीय विक्रिया होऊन पुरेशा जलदपणे त्याच क्षणी मुक्त होऊन अचानकपणे तो पुंज व त्यालगतचे सर्व द्रव्य बाष्पीभूत होणे ज्वालामुखीचे स्फोटक उद्गीरण आणि अतिदीप्त नवतारा निर्माण होण्यासाठी होणारा तार्‍याचा स्फोट ही स्फोटांची ठळक उदाहरणे आहेत. यांशिवाय पात्रात त्याच्या क्षमतेपेक्षा जादा प्रमाणात संपीडित वायू भरण्यासारख्या भौतिक क्रियेवर यांत्रिक स्फोटक द्रव्याचे कार्य अवलंबून असते. अशी यांत्रिक स्फोटक प्रयुक्ती काही प्रमाणात खाणकामात उपयुक्त असते. कारण खाण-कामासारख्या कामात रासायनिक स्फोटक द्रव्यातून वायू मुक्त होणे इष्ट नसते. या नोंदीत मुख्यत्वे रासायनिक स्फोटक द्रव्यांची माहिती दिली असून ही द्रव्ये अभियांत्रिकीतील जवळजवळ सर्व उपयोगांसाठी उपयुक्त असतात.
रासायनिक स्फोटक द्रव्यांचे प्रकार : उच्च ( वा विस्फोटक) स्फोटक द्रव्ये आणि उद्दाहक किंवा निम्न स्फोटक द्रव्ये हे रासायनिक स्फोटक द्रव्यांचे दोन मुख्य प्रकार आहेत. अतिशय जलदपणे होणारे अपघटन ( विघटन ) व उच्च दाबनिर्मिती ही टीएनटी व डायनामाइट यांसारख्या उच्च स्फोटक द्रव्यांची गुणवैशिष्ट्ये आहेत, तर जलदपणे होणारे ज्वलन व सापेक्षतः कमी दाबनिर्मिती ही बंदुकीच्या दारूसारख्या ( काळ्या व धूम्रहीन चूर्णांसारख्या ) निम्न स्फोटक द्रव्यांची वैशिष्ट्ये आहेत. मोठ्या प्रमाणातील वापर व उच्च मात्रेचे बंदीकरण यांसारख्या विशिष्ट परिस्थितीत काही सामान्य निम्न स्फोटक द्रव्ये उच्च स्फोटक द्रव्यांप्रमाणे विस्फोटक ठरू शकतात.
उच्च स्फोटक द्रव्यांचे बहुधा प्राथमिक व द्वितीयक असे दोन प्रकार करतात. ज्योत, ठिणगी, आघात किंवा इतर स्रोतांद्वारे पुरेशा प्रमाणात उष्णता निर्माण होऊन प्राथमिक स्फोटक द्रव्यांचा प्रज्वलनाने विस्फोट होतो. द्वितीयक स्फोटक द्रव्यांसाठी विस्फोटक द्रव्याची व काही बाबतीत पूरक उत्तेजकाची ( बूस्टरची ) गरज असते. काही थोडी स्फोटक द्रव्ये प्राथमिक व द्वितीयक या दोन्ही प्रकारची असू शकतात व हे वापरण्याच्या परिस्थितीवर अवलंबून असते.
बंदुकीची दारू : हे पहिले स्फोटक द्रव्य म्हणजे सोरा ( पोटॅशियम नायट्रेट सु. ७५%), लोणारी कोळसा ( सु. १५%) व गंधक ( सु. १०%) ठराविक प्रमाणात एकत्र करून बनविलेले ज्वालाग्राही स्फोटक मिश्रण आहे. सुरुवातीला मुख्यतः बंदुका व तोफा उडविण्यासाठी हे वापरीत. म्हणून याला ‘ बंदुकीची दारू ’ हे नाव पडले. शिवाय याला ‘ ब्लॅक पावडर ’ ( काळे व धूमरहित चूर्ण ) हे नावही आहे. [⟶ बंदुकीची दारू ].
नायट्रोग्लिसरीन : हे स्फोटक द्रवरूप कार्बनी संयुग असून सुरुवातीला याला पायरोग्लिसरीन म्हणत असत. नंतर याला नायट्रोग्लिसरीन, उत्स्फोटक तेल ( ब्लास्टिंग ऑइल ) इ. नावेही होती. १८८३ नंतर याचा उपयोग खनिज तेल विहिरीपुरता होत होता. अर्थात हे प्रसंगी अजूनही वापरतात. कारण लहान विहिरींसाठी ते स्वस्त पडते. [⟶ नायट्रोग्लिसरीन].
डायनामाइट : ⇨ आल्फ्रेड बेअनार्ड नोबेल यांचा हा सर्वांत महत्त्वाचा शोध आहे (१८६७). डायनॅमिस या शक्ती अर्थाच्या ग्रीक शब्दावरून त्यांनी डायनामाइट हा शब्द तयार केला. कीसेलगुर ही सिलिकामय सच्छिद्र माती मोठ्या प्रमाणावर नायट्रोग्लिसरीन शोषून घेते व त्याद्वारे बनणारा पदार्थ हा फक्त नायट्रोग्लिसरनापेक्षा हाताळायला अधिक सुरक्षित तसेच वापरायला अधिक सोपा आहे. नोबेल यांचा हा शोध डायनामाइट या स्फोटक द्रव्याचा आधार होता.
डायनामाइट नं. १ म्हणजे ७५% नायट्रोग्लिसरीन व २५% कीसेलगुर यांच्या मिश्रणाला दिलेले नाव आहे. कीसेलगुर हे अक्रिय द्रव्य असून त्यामुळे स्फोटाच्या शक्तीत काही वाढ तर होत नाहीच शिवाय ते त्यातील शक्ती कमी करते. कारण त्यामुळे उष्णता शोषली जाते अन्यथा या उष्णतेने उत्स्फोटन क्रिया सुधारली असती. हे लक्षात आल्यावर त्यांनी शोषक म्हणून लाकडाचा लगदा हा क्रियाशील घटक आणि ऑक्सिडी-कारक म्हणून सोडियम नायट्रेट वापरले. नायट्रोग्लिसरीन व ही अपद्रव्ये ( डोप्स ) यांमधील गुणोत्तर बदलून त्यांनी डायनामाइटाची कार्यक्षमता तर वाढविलीच, शिवाय त्यांना विविध बलांचे डायनामाइट तयार करणे शक्य झाले. त्यांना स्ट्रेट ( सरल ) डायनामाइटे म्हणत. अशा रीतीने ४०% स्ट्रेट डायनामाइटात ४०% नायट्रोग्लिसरीन व ६०% अपद्रव्ये असतात.
नोबेल यांनी १८६९ मध्ये डायनामाइटामधील क्रियाशील घटकांचे एकस्व ( पेटंट ) घेतले. त्याच सुमारास इतर अनेकांनी अशीच एकस्वे घेतली. त्यामुळे या शोधाचा दावा स्पष्टपणे कोणालाही करता आला नाही.
जिलेटिनी डायनामाइट हा नोबेल यांचा पुढील असाधारण शोध होय (१८७५). याविषयी पुढील आख्यायिका आहे. नोबेल यांनी बोटावरील जखमेवर कलोडियन लावले ( ईथर व अल्कोहॉल यांच्या मिश्रणात नायट्रोजन सापेक्षतः कमी असलेले नायट्रोग्लिसरीन विरघळवून कलोडियन हा विद्राव तयार करतात ). मात्र रात्री बोट ठणकू लागल्याने त्यांना झोप लागली नाही. म्हणून ते प्रयोगशाळेत गेले व कलोडियनाचा नायट्रोग्लिसरिनावर काय परिणाम होतो, हे शोधून काढण्याचा त्यांनी प्रयत्न केला. विद्रावकांचे ( ईथर व अल्कोहॉल यांचे ) बाष्पीभवन झाल्यावरमागे चिवट व आकार्य द्रव्य राहिले. नंतर त्यांनी नायट्रोग्लिसरिनात सरळ ७-८% कलोडियन प्रकारचे नायट्रोकॉटन टाकून हा प्रयोग परत केला. तेव्हा कमी प्रमाणातील नायट्रोकॉटनामुळे श्यानता कमी झाल्याचे त्यांच्या लक्षात आले. त्यामुळे इतर क्रियाशील घटक त्यांना टाकता आले. त्यांनी मूळ द्रव्याला उत्स्फोटक जिलेटीन, तर अपद्रव्ययुक्त ( डोपयुक्त ) मिश्रणांना जिलेटीन डायनामाइटे म्हटले. या दोन्हींचा उच्च जलरोध व तुल्य डायनामाइटांपेक्षा उत्स्फोटन क्रियेची अधिक शक्ती हे याचे मुख्य फायदे होते. उच्चतर घनता व आकार्यतेची मात्रा यांच्या एकत्रित परिणामातून ही जादा शक्ती आलेली असते. यामुळे कूप (वेधन छिद्र ) पूर्णपणे भरता येते. ( स्फोटक द्रव्य भरण्यासाठी दगडी कोळशात वा इतरत्र पाडलेल्या वेधन छिद्राला कूप म्हणतात ).
पुढे दिलेले तीन बोगदे खोदण्यासाठी स्फोटक द्रव्यांच्या वापरात झालेला बदल लक्षात येईल. फ्रान्स व इटली दरम्यान आल्प्स पर्वतात १८५७—७१ दरम्यान खोदलेल्या १३ किमी. लांबीच्या माँट सेनीस रेल्वे बोगद्याचे पुष्कळ खोदकाम करण्यासाठी बंदुकीची दारू वापरण्यात आली. हूसॅक हा ६.४ किमी. लांबीचा बोगदा १८५५—६६ दरम्यान खोदताना बंदुकीच्या दारूऐवजी मोठ्या प्रमाणात नायट्रोग्लिसरीन वापरण्यात आले. नेव्हाडातील सुत्रो खाणीचा विकास करताना १८६४—७८ दरम्यान खणण्यात आलेल्या बोगद्यासाठी नायट्रोग्लिसरिनाऐवजी डायनामाइट वापरण्यात आले.
अमोनियम नायट्रेट : नायट्रोग्लिसरिनाच्या जागी काही प्रमाणात अमोनियम नायट्रेट वापरणे हा डायनामाइटांच्या प्रगतीमधील महत्त्वाचा टप्पा आहे. त्यामुळे अधिक सुरक्षित व स्वस्त स्फोटक द्रव्य उपलब्ध झाले. स्फोटक द्रव्यातील अमोनियम नायट्रेटाच्या उपयोगाचे एकस्व स्वीडनमध्ये अनेकांनी घेतले (१८६७). तथापि २०—६०% अमोनियम नायट्रेट असलेली जिलेटिने तयार करून त्यांद्वारे ‘ एक्स्ट्रा डायनामाइटे ’ ही नवी स्फोटक द्रव्ये यशस्वी रीतीने बनविण्यात आली.
अनेकांनी १८६७—८४ यांदरम्यान जिलेटीनरहित अमोनियम नायट्रेट मिश्रणे तयार करण्याचे प्रयत्न केले मात्र अमोनियम नायट्रेट अतिशय आर्द्रता शोषक असल्याने त्यातून मोलाचे मिश्रण पुढे आले नाही. १८८५ मध्ये आर्. एस्. पेनिमान यांनी यावर उपाय शोधला. तो म्हणजे वापरण्या-आधी अमोनियम नायट्रेटावर लहान प्रमाणावर पॅराफीन किंवा त्यासारख्या द्रव्याचा लेप दिला. या शोधानंतर लवकरच अमोनिया डायनामाइटांची मालिकाच लोकप्रिय झाली. आर्द्रतेचा प्रश्न हाताळण्याचे इतर अधिक सुरक्षित उपाय पुढे आल्यावर ( लेपनाचा ) उपाय थांबविण्यात आला.
दगडी कोळशाच्या भूमिगत खाणी असलेल्या सर्व प्रमुख प्रदेशांमध्ये एकसारखी स्फोटक द्रव्ये वापरतात व त्याविषयीचे कायदे एकसारखे आहेत. प्रगत देशांत वापरल्या जाणार्‍या स्फोटक द्रव्यांमध्ये बहुतेक ठिकाणी अमोनियम नायट्रेट हा मुख्य घटक निवडतात. कारण याचे स्फोट होण्याचे तापमान कमी असून जवळजवळ सर्वांमध्ये सोडियम क्लोराइड किंवा अमोनियम क्लोराइड हे शीतलीकारक असतात. या शीतलीकारकांमुळे खाणीमध्ये त्यांच्या स्फोटातून उष्णता निर्माण होण्यास प्रतिबंध होतो. परिणामी भूमिगत मिथेनसारखे ज्वालाग्राही वायू व कोळशाच्या भुकटीबरोबरचे त्याचे मिश्रण प्रज्वलित होत नाही. त्यामुळे आग लागत नाही व द्वितीयक स्फोट होत नाहीत. संवेदक म्हणून थोडे नायट्रोग्लिसरीन वापरतात मात्र काही बाबतीत टीएनटी वापरतात. उदा., नमुनेदार रशियन वापरण्यासारख्या स्फोटक द्रव्यांत ६८% अमोनियम नायट्रेट, १०% टीएनटी, २०% मीठ व २% सालीचे चूर्ण असते.
उत्पादनातील सुधारणा व दगडी कोळशाऐवजी नैसर्गिक वायूचा कच्चा माल म्हणून वापर यांमुळे संश्लेषित अमोनिया स्वस्त झाला. त्यामुळे स्फोटक द्रव्यांच्या उद्योगात नायट्रोग्लिसरिनाऐवजी अमोनियम नायट्रेट वापरण्यावर लक्ष केंद्रित झाले. यातून कमी घनतेची अमोनिया डायनामाइटे व सेमिजिलेटिने ( अर्धजिलेटिने ) ही दोन महत्त्वाची उत्पादने पुढे आली. ती पुढे येण्याआधी बहुतेक डायनामाइटांची घनता एकसारखी व बरीच जास्त उच्च होती. वापरण्यात येणार्‍या स्फोटक द्रव्यांचे प्रमाण बदलून भिन्न दर्जांच्या स्फोटक द्रव्यांचे बल बदलण्यात आले. किमान नायट्रो-ग्लिसरीन व कमाल अमोनियम नायट्रेट वापरून शक्य ते सर्वांत बलवान सूत्र वापरणे ही नवी संकल्पना होती. उसाच्या चोयट्यांसारखे कमी घनतेचे योग्य घटक वापरून ते विरल ( सौम्य ) करतात. त्यामुळे या नवीन उत्पा-दनाची एक कांडी पूर्वीच्या एका कांडीएवढी उत्स्फोटन क्रिया पुरविते. नवीन कांडीची किंमत पुष्कळच कमी असल्याने वापरणार्‍याची पुष्कळच आर्थिक बचत होते.
कमी घनतेची अमोनिया डायनामाइटे व सेमिजिलेटिने यांच्यामधील एकमेव भेद म्हणजे नायट्रोसेल्युलोज वापरल्याने सेमिजिलेटिनांचे अंशतः जिलेटिनीकरण होते व त्यांच्यातील नायट्रोग्लिसरिनाचे प्रमाण अधिक ( उच्चतर ) असते. या जिलेटिनीकरणाने चांगला जलरोध निर्माण होतो व आकार्यतेची मात्रा वाढते. उत्स्फोटनाआधी छिद्रांमध्ये स्फोटक द्रव्य भरण्याच्या दृष्टीने हे गुणधर्म इष्ट असतात.
नायट्रोग्लिसरिनाच्या जिलेटिनीकरणाचा अवलंब न करता अमोनिया डायनामाइटांमध्ये मध्यम जलरोधकता आणण्याचे उपाय उपलब्ध आहेत. यांपैकी सर्वांत सामान्य उपाय पुढीलप्रमाणे आहे. कॅल्शियम स्टिअरेटा- सारखे जलप्रतिसारक व डायनामाइटाच्या पृष्ठभागावर जल-जेल निर्माण करणारे घटक वापरतात व त्यामुळे पाणी आत शिरण्याची गती मंद होते. पूर्वजिलेटिनीकृत स्टार्च उत्पादने व राय धान्याचे पीठ हे असे जल-जेल निर्माण करणारे घटक आहेत.
कमी गोठणबिंदूचे डायनामाइट : नोबेल यांनी नायट्रोग्लिसरीन बाजारात आणल्यावर थोड्याच काळाने त्याचा गोठणबिंदू कमी करण्याचे प्रयत्न सुरू झाले. गोठलेले नायट्रोग्लिसरीन अतिशय असंवदेनशील असते. ते इतके असंवेदनशील असते की, कधीकधी त्याच्याकडून अपेक्षित विश्वासार्ह कार्य होत नाही तसेच ते वापरणे अवघड असते. कारण उत्स्फोटक टोपणात वा फटीत घालण्यासाठी किंवा पाडलेल्या कूपामध्ये ( छिद्रात ) घुसविण्यासाठी ते ठोसता येत नाही. परिणामी जवळजवळ सर्व उपयोगांमध्ये ते वितळवावे लागते व वितळविण्यात निष्काळजी-पणा झाल्याने अनेक अपघात झाले आहेत. कमी तापमानाला गोठणारे डायनामाइट तयार करण्याची चांगली यशस्वी कृती १९०७ पर्यंत तयार झाली नव्हती. या पद्धतीत नायट्रोग्लिसरिनात २० —२५% टीएनटीचे द्रवरूप समघटक घालतात. अल्प काळासाठी या पद्धतीची जागा ग्लिसरिनातील शर्करेच्या नायट्रेटीकृत विद्रावाने घेतली होती. १९११ मध्ये डायग्लिसरीन हा ग्लिसरिनाचा बहुवारिक तयार करण्याचा व्यावहारिक मार्ग शोधण्यात आला. डायग्लिसरिनाच्या नायट्रीकरणाने बनलेले टेट्रानायट्रोडायग्लिसरीन नायट्रोग्लिसरिनात मिसळल्यास त्याचा गोठणबिंदू वस्तुतः ( प्रत्यक्षात ) कमी होतो.
संश्लेषित एथिलीन ग्लायकॉल १९२५ मध्ये उपलब्ध झाल्याने गोठण्याच्या प्रश्नावरील अंतिम उत्तर सापडले. एथिलीन ग्लायकॉल डायनायट्रेटाचे स्फोटक गुणधर्म नायट्रोग्लिसरिनाच्या गुणधर्मांसारखे आहेत व त्याचे नीचतम गोठण गुणधर्म अतिशय चांगले आहेत. याचे आणि नायट्रोग्लिसरिनाचे मिश्रण असलेले डायनामाइट पॉईंट बॅरो ( अलास्का ) येथे न गोठता चार वर्षे साठविले होते.
इतर स्फोटक द्रव्ये :क्लोरेट व परक्लोरेट : स्फोटक द्रव्याचा आधार म्हणून क्लोरेट व परक्लोरेट या संयुगांविषयी १७८८ पासून वैज्ञानिकांना कुतूहल वाटत आले होते. ही द्रव्ये त्यांनी विविध द्रवरूप व घनरूप इंधनांबरोबर मिसळली होती व बहुतेक ठिकाणी पोटॅशियम क्लोरेट वापरीत परंतु ती सर्व संयुगे जळाली व स्फोटात नष्ट झाली. नंतर अनेक वर्षे क्लोरेट स्फोटक द्रव्यांचे उत्पादन झाले नाही.
स्प्रेंगेल स्फोटक द्रव्ये : इंग्लंडमध्ये हेर्मान स्प्रेंगेल यांनी १८७१ मध्ये नायट्रोनॅप्थॅलीन, बेंझीन व नायट्रोबेंझीन यांसारख्या ज्वलनशील द्रव्यां-बरोबरच्या क्लोरेट, नायट्रेट व नायट्रिक अम्ल यांसारख्या ऑक्सिडी-कारकांच्या संयोगाची एकस्वे घेतली. एक घटक द्रवरूप असणे व वापरण्याच्या अगदी आधी मिश्रण ( संयोग ) तयार करणे या बाबतींत ही स्फोटके पूर्वीच्या द्रव्यांपेक्षा भिन्न होती. स्प्रेंगेल स्फोटक द्रव्ये यूरोपात चांगली लोकप्रिय होती परंतु अमेरिकेत त्यांचा वापर थोडाच झाला होता. क्लोरेटाच्या कापडी पिशव्या नायट्रोग्लिसरिनात टाक्यांमध्ये भिजवीत व तेथून त्या थेट कूपांत भरीत असत.
द्रवरूप ऑक्सिजन स्फोटक द्रव्ये : जर्मन संशोधक कार्लफोन लिंडे यांनी १८९५ मध्ये सच्छिद्र पिशवीत काजळी भरून व ती द्रवरूप ऑक्सिजनात बुडवून स्फोटक द्रव्य बनविले. या स्प्रेंगेल प्रकारच्या स्फोटक द्रव्याला एलओएक्स ( लिक्विड ऑक्सिजन एक्स्प्लोजिव्ह ) म्हणत. पहिल्या महायुद्धात नायट्रेटाच्या टंचाईमुळे एलओएक्स जर्मनीत व्यापकपणे वापरले. मात्र संश्लेषित अमोनियापासून नायट्रेटाचा पुरेसा पुरवठा होऊ लागल्याने दुसर्‍या महायुद्धात ते अत्यल्प प्रमाणात वापरले गेले.
द्रवरूप ऑक्सिजननिर्मितीसाठी जटिल व महाग सामग्री लागत असल्याने जेथे एलओएक्स मोठ्या प्रमाणात लागत असे तेथे त्याचा वापर मर्यादित झाला. १९५३ मध्ये एलओएक्सचा खप १,०१,९०,००० किग्रॅ. झाला होता, तो १९६८ मध्ये शून्यावर आला. अमोनियम नायट्रेट व इंधन तेल या मिश्रणांबरोबरच्या स्पर्धेत एलओएक्स टिकू शकले नाही.
नायट्रोस्टार्च स्फोटक द्रव्ये : नायट्रोसेल्युलोजाशी जवळचे संबंध असणार्‍या नायट्रोस्टार्चकडे आधीच लक्ष गेले होते परंतु ते १९०५ मध्ये स्थिर रूपात तयार करणे शक्य झाले. नायट्रोस्टार्च स्फोटक द्रव्ये सरल व अमोनिया डायनामाइटांसारखी आहेत. मात्र ती नायट्रोग्लिसरिनाऐवजी वापरतात. सापेक्षतः कमी बल व मध्यम जलरोध आणि जिलेटिनी उत्पा-दनांमध्ये परिवर्तित न होऊ शकणे हे यांचे तोटे आहेत. नायट्रोग्लिसरीन असलेली मिश्रणे त्वचेच्या संपर्कात आल्यास डोके दुखते. मात्र नायट्रो-स्टार्च स्फोटक द्रव्यांमुळे असा त्रास होत नाही. या कारणामुळेही त्यांची बाजारपेठ चालू राहिली.
नायट्रोमोन व नायट्रोमॅक्स : द्यू पाँ यांनी १९३४ मध्ये नायट्रोमोन तयार केले. स्फोटक द्रव्यविषयक तंत्रविद्येतील हा प्रगतीचा महत्त्वाचा टप्पा आहे. या डबाबंद उत्पादनात ९२% अमोनियम नायट्रेट, ४% डायनायट्रोटोल्यूइन व ४% पॅराफीन मेण होते. काही दर्जेदार प्रकारांमध्ये ॲल्युमिनियम व फेरोसिलिकॉन यांसारखे धातवीय घटक असतात. नायट्रोमोन काही बाबतींत असंवेदनशील असल्याने त्याच्या विस्फोटा-साठी प्राथमिक चेतक गरजेचा असतो. नैसर्गिक वायू व खनिज तेल यांच्या भूकंपीय समन्वेषणात याचा उपयोग होतो.
नायट्रोमॅक्स नायट्रोमोनासारखे असते परंतु ते अधिक शक्तिशाली असते. कारण त्यात टीएनटी व ॲल्युमिनियमासारखा धातवीय घटक असतो. आता या दोन्ही स्फोटक द्रव्यांची जागा जल-जेलने घेतली आहे.
आधुनिक उच्च स्फोटक द्रव्ये : डायनामाइटाच्या शोधानंतर स्फोटक द्रव्यांच्या उद्योगात मोठ्या क्रांतिकारक बदलाची सुरुवात झाली. कारण तेव्हा अमोनियम नायट्रेट — फ्यूएल ऑइल मिश्रणे ( एएनएफओ ) व अमोनियम नायट्रेट आधारित ( बेस ) जल-जेल ही स्फोटक द्रव्ये तयार झाली. अमेरिकेत २००७ सालापर्यंत या दोन आधुनिक उच्च स्फोटक द्रव्यांचा एकूण वापरातील वाटा किमान ७०% होता. उच्च स्फोटक द्रव्यांच्या तंत्रविद्येत अमेरिका इतर देशांपेक्षा खूप प्रगत अवस्थेत आहे. इतर देशांत जुनी स्फोटक द्रव्ये वापरात आहेत. ही आधुनिक उच्च स्फोटक द्रव्ये विविध प्रकारच्या बंदिस्त रूपांशिवाय खास प्रकारच्या मालमोटारींद्वारे मोठ्या प्रमाणावर पुरवितात व थेट कूपांमध्ये घालतात.
अमोनियम नायट्रेट — फ्यूएल ऑइल मिश्रणे : अमोनियम नायट्रेट व दगडी कोळशाची बारीक पूड यांची मिश्रणे मोठ्या ( सु. २२.५ सेंमी. व्यासाच्या ) छिद्रांत ( कूपांत ) भरल्यास अतिशय समाधानकारक फळे मिळाल्याचे १९५५ मध्ये लक्षात आले. दगडी कोळशाच्या उघड्या खाणीत दगडी कोळशावरील दगड-माती काढून टाकण्यासाठी अशी छिद्रे वापरतात. या मिश्रणांसाठीच्या पॉलिएथिलीन पिशव्या कूप भरण्यासाठी ताणल्या जातात व त्यांच्यामुळे माफक जलरोध उपलब्ध होतो.
लवकरच एएनएफओ स्फोटक द्रव्य अमेरिका व कॅनडा येथील लोखंडाच्या उघड्या खाणींत यशस्वी रीतीने वापरण्यात आले. नंतर याचा उपयोग तांब्याच्या उघड्या खाणीत व रस्ते बांधणीत होऊ लागला. सुमारे ५ सेंमी. व्यासाच्या किंवा त्याहून लहान छिद्रांत या मिश्रणाचा हवेने स्फोट घडवून आणल्यानंतर त्याची सर्वोत्कृष्ट फळे प्राप्त झाली. यामुळे हे स्फोटक द्रव्य अनेक भूमिगत खाणींत वापरले जाऊ लागले.
एएनएफओ याचा उपयोग अमोनियम नायट्रेटाच्या स्फोटकांऐवजी मुक्तपणे वाहणार्‍या गोळ्यांच्या ( प्रिल ) रूपात करतात. अशा गोळ्या खतांसाठी बनविल्या होत्या. या गोळ्या भरड असून त्या अल्प प्रमाणात आढळतात आणि सहजपणे व सफाईदारपणे पसरतात. त्यांचा वाहण्याचा गुण सुधारण्यासाठी सर्वसाधारणपणे थोडे कीसेलगुर घालतात. यासाठी उंच मनोर्‍यावरून जवळजवळ वितळलेल्या अमोनियम नायट्रेटाचे थेंब मुक्तपणे खाली पडू देतात. तळावर पोहोचेपर्यंत ते शुष्क व घनीभूत होतात. किंचित सच्छिद्र असल्याने ते अधिक प्रमाणात तेल शोषून धरून ठेवतात. सर्वत्र सु. ९४% गोळ्या व ६% नं. २ इंधन तेल ( फ्यूएल ऑइल ) यांचे मिश्रण करून एएनएफओ तयार करतात. तेलामुळे ते काही प्रमाणात जलरोधक होते. याहून अधिक जलरोधकतेसाठी पुष्कळदा पॉलिएथिलीन पिशव्या वापरता येतात.
जल-जेल : ( वॉटर जेल ). जल-जेल किंवा राळा ( स्लरी ) यांचा वापर १९५८ मध्ये सुरू झाला. सुरुवातीला ही स्फोटक द्रव्ये अमोनियम नायट्रेट, टीएनटी, पाणी व जिलेटिनीकारक पदार्थ ( बहुधा एक प्रकारचा डिंक ) आणि टाकणखार यांची मिश्रणे होती. उच्च बल व जलरोध, आकार्यता ( कूप पूर्णपणे भरतो ), स्वस्त, सहजपणे हाताळता व धरता येणे तसेच चांगली सुरक्षितता हे या स्फोटक द्रव्यांचे अनेक फायदे आहेत.
नायट्रोसेल्युलोजाची स्फोटक द्रव्ये : क्रिस्तियन शनबीन यांनी १८४५ मध्ये गन कॉटन ( नायट्रोकॉटन ) शोधून काढला. त्यासाठी त्यांनी नायट्रिक अम्ल व सल्फ्यूरिक अम्ल यांच्या मिश्रणात कापूस बुडविला व पाण्याने धुवून त्यातील अम्ले काढून टाकली. यातून सैनिकी शस्त्रांसाठी प्रणोदक ( परिचालक ) मिळेल, अशी त्यांची अपेक्षा होती. तथापि, गन कॉटन अतिवेगवान व अतिजलद कार्य करणारा असल्याचे सिद्ध झाले. १८६० च्या सुमारास प्रशियन लष्करातील मेजर ई. शुल्झ यांनी नायट्रो-सेल्युलोजाचा एक उपयुक्त प्रणोदक बनविला. नायट्रिक अम्लात लाकडाचे लहान तुकडे ठेवून त्यांनी त्यांचे नायट्रीकरण केले व नंतर अम्ल काढून टाकल्यावर त्या तुकड्यांमध्ये त्यांनी बेरियम व पोटॅशियम नायट्रेटे संसिक्त केली ( भरली ). अपूर्ण नायट्रीकृत लाकडाच्या ज्वलनाला ऑक्सिजन पुरविण्यासाठी पोटॅशियम नायट्रेट वापरले होते. हे स्फोटक चूर्ण शॉटगन-मध्ये चांगले यशस्वी ठरले परंतु तोफा व बहुतेक रायफली यांच्यासाठी फारच शीघ्रगतीने कार्य करणारे असल्याचे लक्षात आले. फ्रेंच रसायन-शास्त्रज्ञ पॉल व्हिईली यांनी प्रथम धूमरहित चूर्ण तयार केले. त्यांनी ईथर व अल्कोहॉल यांच्या मिश्रणात जिलेटिनी पुंजका तयार होईपर्यंत नायट्रो-सेल्युलोज अंशतः विरघळविले. या द्रव्याच्या लाटून चादरी बनविल्या व त्या कापून चिटोर्‍या तयार केल्या. विद्रावकाचे बाष्पीभवन झाल्यावर मागे शिंगासारखे दिसणारे कठीण व घट्ट द्रव्य राहिले. याचा सर्व प्रकारच्या तोफांतील वापर समाधानकारक ठरला.
नोबेल यांनी १८८७ मध्ये बॅलिस्टाइट हे दुसरे क्रांतिकारक स्फोटक द्रव्य बाजारात आणले. नायट्रोजन कमी असलेले अधिक विरघळणारे नायट्रोसेल्युलोज ( ४०% ) व नायट्रोग्लिसरीन ( ६०% ) यांचे मिश्रण केले. त्याच्या चिटोर्‍या तयार करण्यात आल्या. ते उत्कृष्ट प्रणोदक झाले. ते ७५ वर्षे वापरात होते. नोबेल यांचे एकस्व मान्य करायला नकार देऊन ब्रिटिशांनी कॉर्डाइट या सामान्य नावाने याच्यासारखी अनेक उत्पादने तयार केली.
धूमरहित चूर्णाच्या बाबतीत अमेरिकेत यूरोपापेक्षा पुष्कळच मंद गतीने प्रगती झाली होती. दीर्घकालीन अखंड कार्यातून मुख्यतः ई. आय्. द्यू पाँ द नमूर अँड कंपनी हिने सर्व प्रकारच्या व आकारमानांच्या तोफांसाठी उत्कृष्ट प्रकारचे स्फोटक द्रव्य तयार केले. ते सु. १९०९ मध्ये प्रथम बाजारात आले. ते दोस्त राष्ट्रांनी पहिल्या महायुद्धात वापरले. हा धूमरहित चूर्णाचा सर्वांत महत्त्वाचा प्रकार होता. ते सापेक्षतः नायट्रोजनाचे कमी प्रमाण असलेल्या गन कॉटनपासून ( पायरोसेल्युलोजापासून ) बनविले होते. कारण हा प्रकार ईथर-अल्कोहॉल यांच्यात चांगला विद्राव्य आहे. यात थोडे डायफिनिल अमाइन स्थिरीकारक म्हणून वापरले होते. कण तयार होऊन द्रव काढून टाकल्यावर ग्रॅफाइटाच्या लेपनाचा त्यात अंतर्भाव केला. अमेरिकेत सर्वाधिक वापरले जाणारे धूमरहित चूर्ण पुष्कळसे याच प्रकारचे आहे. इतर लोकप्रिय प्रकारांमध्ये २०—३५% नायट्रोग्लिसरीन असू शकते. नायट्रीकरणासाठी सुती तंतूंऐवजी शुद्धीकृत काष्ठ सेल्युलोज वापरतात. [⟶ द्यू पाँ घराणे ].
उत्स्फोटक टोपणे : ( ब्लास्टिंग कॅप ). एका टोकाला बंद असलेले तांब्याचे कवच व त्यात भरलेला उत्स्फोटक संयुगाचा बार म्हणजे उत्स्फोटक टोपण असून उच्च स्फोटकांच्या उत्स्फोटनासाठी ते वापरतात. हा बार विजेच्या प्रवाहाने किंवा उत्स्फोटक फ्यूजच्या ठिणगीने प्रज्वलित होतो. ताग, धागा यांच्या मध्याशी स्फोटक द्रव्याचा गाभा म्हणजे उत्स्फोटक फ्यूज ( बत्ती देण्याची वात ) असून वेधन छिद्रातील स्फोटक बार प्रज्वलनासाठी हे फ्यूज वापरतात. नोबेल यांच्या मूळ फ्यूज-प्रकारच्या उत्स्फोटक टोपणामध्ये अनेक वर्षे जवळजवळ बदल झाला नाही. मात्र फक्त शुद्ध मर्क्युरी फल्मिनेटाऐवजी मर्क्युरी फल्मिनेट व पोटॅशियम क्लोरेट यांची ९०—१०% व ८०—२०% मिश्रणे वापरली जाऊ लागली. यामुळे द्रव्याच्या प्रत्यक्ष कार्यावर परिणाम झाला नसला, तरी खर्चात पुष्कळ बचत झाली.
महाग मर्क्युरी फल्मिनेट १९१० पर्यंत कमी प्रमाणात वापरात होते आणि १९७०—८० या दशकापर्यंत त्याचा व्यापारी उपयोग बंद झाला. त्यामुळे त्याच्या पर्यायांवर व्यापक संशोधन झाले व त्यातून स्वस्त पर्याय अधिक श्रेष्ठ असल्याचे अनुभवांतून लक्षात आले.
पेंटाएरिथ्रिटॉल टेट्रानायट्रेट (पीईटीएन) व सायक्लोट्रायमिथिलीन – ट्रायनायट्रामाइन (आरडीएक्स) ही आधारभूत बाराची प्रभावी द्रव्ये असून ती नायट्रोग्लिसरिनाएवढी प्रबल, उत्पादन व हाताळणी यांच्या दृष्टीने सुरक्षित व सापेक्षतः स्वस्त आहेत. कमी घनतेच्या नायट्रोमॅनाइट या द्रव्याशिवाय डायॲझोडायनायट्रोफिनॉल, लेड स्टिफनेट व लेड ॲझाइड यांचा प्रज्वलनाचे प्राथमिक बार म्हणून व्यापक उपयोग होतो. नोबेल यांच्या उत्स्फोटक टोपणाला दुसरा पर्याय पुढे आला आहे. त्यात तोफगोळ्याचे कवच तांब्याऐवजी जवळजवळ पूर्णपणे ॲल्युमिनियमाचे असते.
स्फोटक मिश्रणाचे विद्युतीय प्रज्वलन : ( इलेक्ट्रिकल फायरिंग ). फ्यूज प्रज्वलनाच्या तुलनेत विद्युतीय प्रज्वलनाचे पुढील मुख्य फायदे आहेतः उत्स्फोटाच्या आरंभी वेळेचे नेमके नियंत्रण होते. आवश्यकतेनुसार एकाच वेळी अनेक बार उडविले जातात वा प्रज्वलित होतात आणि उच्च कोटीची जलरोधकता साध्य होते. विद्युतीय उत्स्फोटक टोपण तयार करण्याचे प्रयत्न सतराव्या शतकापासून चालू होते. तथापि, एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरीपर्यंत यात व्यावहारिक यश लाभले नव्हते. उत्स्फोटक टोपण व ते प्रज्वलित करण्याचा ( उडविण्याचा ) उपाय या दोन वेगवेगळ्या समस्या होत्या.
उत्स्फोटन यंत्रे : एच्. ज्युलिअस स्मिथ यांनी १८७८ मध्ये पहिले विद्युतीय उत्स्फोटन यंत्र शोधून काढले. त्यात दंतपट्टी दंड व जोडचक्र ( लहान दंतचक्र ) यांची मांडणी दंतचक्रासारखी ( गिअरसारखी ) केली होती. वीजनिर्मितीसाठी त्यात धात्र ( आर्मेचर ) चालविले जाते. दंतपट्टी दंड जलदपणे खाली दाबला गेला की, जोडचक्र व धात्र पुरेशा गतीने फिरतात व इष्ट विद्युत् प्रवाह निर्माण होतो. हा विद्युत् प्रवाह बाहेरच्या ( टोपण ) विद्युत् मंडलात जातो तेव्हा यंत्राच्या तळाशी असलेल्या पितळी स्प्रिंगेवर दंतपट्टी दंड आपटतो. या यंत्रात सुधारणा करून अनेक क्षमतांची यंत्रे बनविण्यात आली. मुळात हीच तत्त्वे वापरणारे पीळ प्रकारचे लहान यंत्रही पुढे आले. ही यंत्रे व्यापकपणे वापरात आहेत. मात्र त्यांच्या जागी बर्‍याच प्रमाणात विद्युतीय प्रज्वलक ( पॉवर फायरिंग ) आणि धारित्र--विसर्जन ( कपॅसिटर-डिस्चार्ज ) उत्स्फोटन यंत्रे आली आहेत. धारित्र--विसर्जन उत्स्फोटन यंत्रात एक वा अधिक धारित्रांना ऊर्जा पुरविण्यासाठी विद्युत् घटमाला हा शक्तिउद्गम असतो आणि साठविलेली ऊर्जा विसर्जित होण्यासाठी सुरक्षित व विश्वासार्ह सोय असते. वजन व आकारमान यांच्या दृष्टीने या यंत्रांची क्षमता उच्च असते. ही यंत्रे इतर प्रज्वलक प्रणालींच्या जागी जलदपणे येत आहेत.
प्रज्वलन प्रणाली : प्रज्वलनाच्या साधनांचा अपवाद वगळता विद्युतीय व फ्यूज प्रकारच्या उत्स्फोटक टोपणांमध्ये थोडाच फरक असतो. गौण भेद सोडल्यास वापरण्यात येणारी स्फोटक द्रव्ये तीच असतात. सुरुवातीच्या उत्स्फोटक टोपणांची जोडणी १८८०—९० या दशकात झाली. पूर्वीच्या ठिणगी प्रज्वलनाच्या उलट या जोडणीत अगदी बारीक व उच्च विद्युत् रोधक तार विद्युत् उत्स्फोटक कवचाचा भाग असलेल्या दोन विद्युत् निरोधित पाद ( लेग )-तारांदरम्यान डाखकामाने जोडलेली असते आणि ती तार प्रज्वलन मिश्रणाच्या आत घातलेली असते वा तिच्यावर या मिश्रणाचा लेप दिलेला असतो. विद्युत् रोधक तार प्लॅटिनमाची किंवा प्लॅटिनमाच्या मिश्रधातूंची व प्रज्वलक मिश्रण मर्क्युरी फल्मिनेटावर आधारलेले होते. पाद-तारा विरुद्ध दिशांमध्ये गुंडाळलेल्या सुती दोर्‍याच्या दोन थरांनी विद्युत् निरोधित केलेल्या असतात. दगडी कोळशाच्या खाणीत टोपणाशिवाय मग तार अस्फाल्टातून नेलेली होती. दगडी कोळशाच्या खाणींतील टोपणांसाठी पॅराफीन वापरीत, कारण पांढरे पॅराफीन कोळशा-पुढे उठून दिसते. गंधक किंवा गंधक व अभ्रक वा ग्रॅफाइट यांचे मिश्रण पाद-तारा जागच्या जागी राहण्यासाठी व टोपण सीलबंद करण्यासाठी वापरीत. गंधकाचा वितळबिंदू खूप कमी असून ते स्फोटक घटकांबरोबर ज्वलनशील असल्याने या कामांसाठी ते योग्य द्रव्य होते. अस्फाल्ट अधिक जलरोधक असल्याने ते काही प्रमाणात गंधकाऐवजी वापरीत असत.
द्यू पाँ कंपनीने १९३६ मध्ये नवीन प्रकारची क्रांतिकारक प्रज्वलन प्रणाली पुढे आणली. तिच्यात सुती निरोधकाऐवजी नायलॉन प्लॅस्टिकाचा उपयोग केला होता. पाद-तारा जागीच धरून ठेवण्यासाठी गंधकाच्या प्लगाच्या गट्ट्याऐवजी ( गुडदीऐवजी ) रबरी गट्टे वापरले आणि सेतु-तार डाखकामाने जोडण्याऐवजी पाद-तारांना ती वितळजोडकामाने जोडली. तोपर्यंत प्लॅटिनमाच्या सेतु-तारांऐवजी नायक्रोमासारख्या मिश्रधातूंच्या तारा वापरण्यात येऊ लागल्या. कवच रबरी गट्ट्यांनी गच्चपणे पकडले जाई. परिणामी कवच पाण्याचा पुष्कळ दाब सहन करीत असे. सर्व विद्युतीय उत्स्फोटक टोपणे बर्‍याचदा याच रीतीने तयार करतात. पॉलि-व्हिनील क्लोराइड पाद-तारांच्या निरोधनासाठी व्यापकपणे वापरतात व कधीकधी रबरी गट्ट्याच्या जागी प्लॅस्टिक गट्टे वापरतात.
यूरोपमध्ये अतिशय लोकप्रिय असलेले मॅच-हेड ( आगकाडीचे गुल असलेले टोक ) प्रज्वलन अमेरिकेत कमी प्रमाणात वापरतात. प्रज्वलन प्रयुक्ती पुठ्ठ्याच्या तुकड्याच्या प्रत्येक बाजूला धातूचा पातळ पत्रा सरसाने चिकटवून बनवितात. पुठ्ठ्याच्या कडेभोवती सेतु-तार पत्र्यांना डाखकामाने जोडतात. बहुधा कॉपर ॲसिटिलाइडावर आधारलेल्या प्रज्वलन मिश्रणाच्या राळ्यात हा जोडणीचा काही भाग बुडवितात. मिश्रणाचा लेप सुकल्यावर मॅच-हेडवर संरक्षक लेप देतात व नंतर ते पाद-तारांना डाखकामाने जोडतात.
बहुतेक देशांमध्ये दगडी कोळशांच्या भूमिगत खाणींत विद्युतीय रीतीने चेतविली जाणारी ( प्रज्वलित होणारी ) स्फोटक द्रव्ये आवश्यक असतात. ॲल्युमिनियमाचे कवच असलेली विद्युतीय उत्स्फोटन टोपणे वापरण्यास मनाई करतात. कारण ॲल्युमिनियम जळतानाची ज्योत अतितप्त असते व त्यामुळे तांब्याच्या तुलनेत कोलगॅस पेटण्याची शक्यता पुष्कळच अधिक असते. अन्यथा जवळजवळ सर्व विद्युत् उत्स्फोटक टोपणांतील कवचे ॲल्युमिनियमाची असतात.
विलंब प्रणाली : बहुतेक सर्व प्रकारच्या उत्स्फोटनांमध्ये विलंबित किंवा चक्रगतीने केलेल्या प्रज्वलनाचे तत्क्षणिक प्रज्वलनापेक्षा अनेक फायदे आहेत. त्यामुळे खडकाचे अधिक चांगल्या प्रकारे तुकडे होतात. स्फोटक द्रव्याचा अधिक कार्यक्षमतेने उपयोग होऊन कंपने व संक्षोभ कमी प्रमाणात निर्माण होतात, या व कधीकधी इतर कारणांमुळे उत्स्फोटनाची बहुतेक कामे विलंब प्रणालीसहित करतात.
विलंबित प्रज्वलनाचा उपयोग प्रथमतः बोगद्यांच्या निर्मितीच्या कामात झाला असण्याची शक्यता आहे. प्रथम बोगद्याचा मध्यभाग स्फोटक द्रव्याद्वारे उडवितात व नंतर त्याभोवतीची लागोपाठची कडी स्फोटांनी उडवून देतात व बोगद्याचे इच्छित माप मिळेपर्यंत हे खोदकाम चालू ठेवतात. सर्व फ्यूजेस एकाच लांबीच्या कापलेल्या असतात आणि मध्याकडे जाताना त्या कापून लहान करतात. उदा., वातीचे ( फ्यूजचे ) बाहेरचे कडे पूर्ण लांबीचे व नंतरची आतली लागोपाठची कडी काही सेंमी.ने आखूड होत जातात. शिवाय वाती मध्यापासून बाहेर झटदिशी जळत ( पेटत ) जातात. यामुळे इष्ट दिशेत थोडा अधिक विलंब होतो. बिकफोर्ड यांनी शोधून काढलेल्या सुरक्षित वातीची जळण्याची गती एकसारखी असल्याने ती उपलब्ध होईपर्यंत उत्स्फोटन ( शूटिंग ) पद्धती वापरात येऊ शकली नव्हती.
विलंब विद्युतीय उत्स्फोटन टोपणे ही चक्रगती प्रज्वलन साध्य होण्यासाठी सर्वांत सामान्यपणे वापरली जाणारी साधने आहेत. ती दोन प्रकारची आहेत : (१) तथाकथित नियमित विलंबित टोपण एकोणिसाव्या शतकाच्या आधीपासून वापरात आहे. (२) अल्प कालावधी किंवा मिलिसेकंद विलंब असलेले टोपण १९४३ च्या सुमारास पुढे आले. प्रज्वलन व प्राथमिक बार यांच्या दरम्यान ठेवलेला विलंब घटक वगळता ही टोपणे तत्क्षणिक विद्युत् टोपणांसारखी असतात.
नियमित विलंबांच्या नमुनेदार मालेत काही सेकंद ते सु. १२ सेकंद या पल्ल्यातील १४ आवर्तकाल असतात. परस्परव्यापीपणा टाळण्या-साठी व विलंब घटकाच्या ज्वलनगतीमधील थोड्या फरकामुळे उच्चतर आवर्तनांमध्ये मध्यंतराचा अवधी वाढवितात. उदा., १ व २ आवर्त-कालांदरम्यानचा विलंब ०.८ सेकंद, तर १३ व १४ आवर्तकालां-दरम्यानचा विलंब १.५ सेकंद असू शकेल. सर्वसाधारण विलंबांऐवजी लघू व मध्यंतर विलंबांचा मोठ्या प्रमाणात उपयोग होऊ लागला आहे. बोगदे व खाणीतील उभे प्रवेशमार्ग खोदत जाण्यासाठी सर्वसाधारण विलंबांची पद्धत पुष्कळ प्रमाणात वापरतात.
लघू कालांतर विलंबांतील आवर्तकालांत बहुधा २५—२००,५०—५०० व १००—१,००० मिलिसेकंदांपर्यंत अंतर ठेवलेले असते. अल्पकालीन मध्यंतर विलंब उत्खनन व उघडी खाण यांसारख्या जमिनी-वरील खोदकामांसाठी व जवळजवळ सर्व प्रकारच्या भूमिगत खाणकामां-साठी वापरतात. त्यांचा झालेला विकास हा स्फोटक द्रव्यांच्या प्रगतीमधील एक मुख्य टप्पा आहे.
विद्युत् उत्स्फोटन टोपणांसाठीचे विलंब घटक हे जवळजवळ सुरक्षा वातींमधील ( फ्यूजमधील ) बंदुकीच्या दारूप्रमाणे कार्य करतात. अर्थात यात वापरलेली रासायनिक मिश्रणे पुष्कळच अधिक जलदपणे कार्य करणारी असतात. कधीकधी विलंब मिश्रण प्राथमिक मिश्रणावर नुसते दाबतात, तथापि बहुधा हे मिश्रण नळीच्या लांबीच्या दिशेत मध्यभागी ठेवतात व त्यामुळे हवे असलेले मध्यंतर विलंब मिळते.
विस्फोट रज्जू : विस्फोट रज्जू ( डेटोनेटिंग फ्यूज ) सुरक्षा वातीसारखे असते परंतु तिच्यात बंदुकीच्या दारूऐवजी उच्च स्फोटक द्रव्य असते. पहिल्या यशस्वी विस्फोट रज्जूचे एकस्व १९०८ मध्ये फ्रान्समध्ये घेतले गेले. तिच्यात जवळजवळ सुरक्षा वातीच्या व्यासाची शिशाची नळी असून तिच्या गाभ्यात टीएनटी भरलेले असते. एका मोठ्या नळीत वितळलेले टीएनटी भरून ते घनीभूत होऊ देतात, नंतर ही नळी विशिष्ट व्यासाची होईपर्यंत अधिकाधिक लहान रुळांमधून जाऊ देतात. फ्रान्समध्ये हिला कार्द्यू देतान्त ( डेटोनन्ट ) व इतर ठिकाणी कॉर्ड्यू ( संक्षेप ) म्हणतात. हिचा वेग सेकंदाला सु. ४,९०० मी. होता.
कॉर्ड्यूचे उत्पादन करणार्‍या एनसाइन-बिकफोर्ड या अमेरिकी कंपनीने प्रायमाकॉर्ड ही विस्फोट रज्जू तयार केली (१९३६). ही फ्रेंच एकस्वांच्या आधारे बनविली होती. तिचा गाभा पीईटीएन या स्फोटक द्रव्याचा असून त्याच्यावर कापड, जलरोधी द्रव्ये व प्लॅस्टिके यांचे वेगवेगळ्या प्रमाणांतील संयोगांचे ( मिश्रणांचे ) आच्छादन होते. हिचा वेग सेकंदाला सु. ६,४०० मी. आहे. लष्करी व व्यापारी या दोन्ही उपयोगांसाठी प्रायमाकॉर्डचे अनेक प्रकार उपलब्ध आहेत, परंतु औद्योगिक प्रकारांत दर ०.३ मी. लांबीमागे पीईटीएनचे २५—६० कण असतात. उच्च तापमानांसाठी कधीकधी पीईटीएनऐवजी आरडीएक्स वापरतात. कारण आरडीएक्सचा वितळबिंदू २०३.५° से. व पीईटीएनचा वितळबिंदू १४०° से. आहे.
उत्स्फोटनामध्ये विस्फोट रज्जूचे अनेक व्यावहारिक उपयोग होतात. कोणत्याही इच्छित आकृतिबंधात कितीही छिद्रे ( कूप ) हिच्याद्वारे जोडता येतात. उत्स्फोटन बार जोडलेली व मुख्य तारेला घट्ट बांधलेली ही विस्फोट रज्जू फ्यूज प्रकारच्या किंवा विद्युत् उत्स्फोटन प्रकारच्या टोपणाच्या साहाय्याने चेतवितात व प्रज्वलित करतात. मुख्य तारा कापून व मधेमधे विलंब संयोजक घालून क्रमवार उत्स्फोटन करणे शक्य होते. विलंब संयोजकांचा विलंब आवर्तकाल ५—२५ मिलिसेकंद. असतो.
लष्करी स्फोटक द्रव्ये : उच्च स्फोटक द्रव्यांच्या बाबतीतील लष्कराच्या गरजा अनेक बाबतींत व्यापारी उपयोगांपेक्षा भिन्न असतात. लष्करासाठीची स्फोटक द्रव्ये आघात व घर्षण यांना असंवेदनशील ( प्रतिसाद न देणारी ) असावी लागतात. लहान शस्त्रांच्या स्फोटक द्रव्यांतील प्रज्वलनाने ( आचेने ) त्यांचे विस्फोटन व्हायला नको तरीही तुकडे--तुकडे करण्याची ( भंजन क्षमतेची ) शक्ती तसेच प्रतिकूल साठवणीत दीर्घकाळ खराब न होता टिकून राहण्याची क्षमता त्यांच्यात असावी लागते. ती प्रक्षेप्यात चेतविले जाण्यायोग्य हवीत हवाई टाइम बाँबमधून टाकता येण्यासारखी व तेव्हा अकाली स्फोट न होणारी असावी लागतात. काही प्रकारांमध्ये जवळजवळ अमर्याद जलरोधकता असणे गरजेचे असते. अनेक प्रकारांत विस्फोटासाठी जटिल फ्यूजे असावी लागतात.
टीएनटी : हे सर्वांत उपयुक्त लष्करी स्फोटक द्रव्य आहे. याची माहिती अनेक वर्षांपासून होती मात्र १९०४ पर्यंत स्फोटक द्रव्य म्हणून ते वापरले नव्हते. ते सुरक्षितपणे वितळविता येते आणि एकटे किंवा इतर स्फोटक द्रव्यांबरोबर राळ्याच्या रूपात त्याचे ओतकाम करता येते. कारण त्याचा वितळबिंदू व त्याच्या अपघटनाचे तापमान यांच्यात मोठी तफावत आहे. ओतीव रूपात हे अति- असंवेदनशील आहे व याचे ओतकाम विशिष्ट प्रकारे करावे लागते, हे याचे दोन दोष आहेत. पहिल्या दोषावर मात करण्यासाठी सु. २.५ सेंमी. व्यासाचे छिद्र पाडून (ही कवचातील बारची लांबी आहे) त्याच्यात ट्राय-नायट्रोफिनिलमिथिलीनायट्रामाइन (टेट्रिल) भरतात. दुसर्‍या दोषावरील उपाय म्हणजे ४०% ट्रायनायट्रोझायलीन (टीएनएक्स) व ६०% टीएनटी यांचे मिश्रण वापरतात. या मिश्रणाचे ओतकाम परिपूर्ण रीतीने करता येते. तसेच अधिक लहान टेट्रिल उत्तेजकाने याचा विस्फोट करता येतो. दुसर्‍या महायुद्धात टीएनएक्स वापरल्याचा उल्लेख आढळत नाही. त्याच्याऐवजी पीईटीएन व आरडीएक्स वापरल्याचे मानतात. [⟶ ट्रायनायट्रोटोल्यूइन].
पिक्रिक अम्ल व अमोनियम पिक्रेट : तोफगोळ्यात भरावयाचे म्हणून पिक्रिक अम्ल १८८० — ९० या दशकात व पहिल्या महायुद्धाच्या काळात मोठ्या प्रमाणात वापरले गेले. अमेरिकेत याचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणावर झाले मात्र सैन्यदल व नाविक दल मुख्यतः टीएनटी वापरीत असत.
चिलखत भेदक प्रक्षेप्यासाठीचा भरावयाचा बार म्हणून अमोनियम पिक्रेट ( एक्स्प्लोजिव्ह डी ) या स्फोटक द्रव्याला असाधारण महत्त्व होते. योग्य प्रकारच्या असंवेदनशील प्राथमिक स्फोटक द्रव्याबरोबर याचा तोफगोळा रणगाड्याच्या ( चिलखती ) ३० सेंमी. रुंद पट्टी भेदून जातो व पलीकडील बाजूला त्याचा स्फोट घडवून आणता येतो. असे चिलखतभेदी तोफगोळे दोन्ही महायुद्धांमध्ये वापरले गेले.
वितळलेले टीएनटी व अमोनियम नायट्रेट यांचे मिश्रण तोफगोळ्याच्या कवचात भरण्याच्या बाबतीत ते जवळजवळ शुद्ध टीएनटीइतकेच प्रभावी असल्याचे पहिल्या महायुद्धाच्या सुरुवातीच्या काळात लक्षात आले होते. अमोनियम नायट्रेट ( एएन ) व टीएनटी यांचे ८०—२०% व ५०—५०% मिश्रण सर्वांत सामान्यपणे वापरले जाई. या मिश्रणांना ॲमॅटॉल म्हणतात. टीएनटीचा मुबलक पुरवठा व पुष्कळच अधिक स्वस्त किंमत हे या मिश्रणांचे मुख्य फायदे होते. दुसर्‍या महायुद्धात ॲमॅटॉल मिश्रणे हवाई बाँबमध्ये व तोफगोळ्यांत सुद्धा वापरण्यात आली होती.
टीएनटीची बचत करण्यासाठी पहिल्या महायुद्धात हातबाँब ( हँड ग्रेनेड ) व उखळी तोफांचे गोळे ( खंदक ) यांत भरण्यासाठी नायट्रोस्टार्च आधारित संघटनही तयार करण्यात आले होते.
पूर्वी माहीत असलेली अनेक स्फोटक द्रव्ये दुसर्‍या महायुद्धात प्रथम वापरली. यांपैकी आरडीएक्स, पीईटीएन व एथिलीनडायअमाइन-डायनायट्रेट ( ईडीएएन ) ही सर्वांत महत्त्वाची होती. ही सर्व विविध प्रमाणांतील ( बहुधा ४०—५०% ) टीएनटीसह ओततात आणि जेथे सर्वाधिक संभाव्य तोड-फोडीची शक्ती अपेक्षित असते, तेथे ती वापरतात. उदा., ६०—४०% आरडीएक्स-टीएनटी ( याला सायक्लोटॉल म्हणतात ) या ओतीव स्फोटकामुळे सु. २,७०,००० वातावरणांचा ( दर चौ. इंचाला ४० लाख पौंड ) विस्फोटक दाब निर्माण होतो. याच्या तुल्य पीईटीएन आणि टीएनटी यांच्या मिश्रणाचाही तोडफोडीचा परिणाम जवळजवळ एवढाच होतो. ईडीएएन मिश्रणे किंवा एडनाटॉल मर्यादित प्रमाणात व खास कामांसाठीच वापरली होती. आणवीय नसलेल्या स्फोटक द्रव्यांपैकी ॲल्युमिनियम असलेली ओतीव मिश्रणे ही सर्वांत शक्तिशाली स्फोटक द्रव्ये होत. उदा., पाणतीर स्फोटकाग्र ( स्फोटकमुख ) टॉर्पेक्स हे आरडीएक्स, टीएनटी व ॲल्युमिनियम यांचे ओतीव मिश्रण आहे.
मोठी तोडफोडक्षमता असलेल्या विध्वंसकारी आकार्य स्फोटक द्रव्यांना काँपोझिशन सी-१ ते काँपोझिशन सी-४ अशी नावे दिलेली आहेत. यांची चांगलीच प्रसिद्धी झाली आहे. विविध तेले, मेणे व प्लॅस्टिकीकारके यांच्या मिश्रणांमध्ये संयोगित झालेले सु. ८०% आरडीएक्स असते. ज्या तापमान पल्ल्यामुळे ती उपयुक्त असतात तो तापमान पल्ला हाच त्यांच्यातील एकमेव महत्त्वाचा फरक आहे. काँपोझिशन सी-३ हे -२९° से. तापमानापर्यंत आकार्य राहते आणि ४९° से. पेक्षा कमी तापमानाला यातून तेल स्रवत नाही. याउलट काँपोझिशन सी-४ हे -५७° से.पर्यंत आकार्य राहते व ७७° से. पेक्षा कमी तापमानाला यातून तेलाची गळती होत नाही.
आकार दिलेले भरावयाचे बार : आकार दिलेले ( साकार ) बार मुख्यतः हातांनी उडवावयाचे रॉकेट ही दुसर्‍या महायुद्धात गवगवा झालेली दुसरी गोष्ट असून तेव्हा ते प्रथम वापरले. आकार दिलेला भरावयाचा बार सामान्यपणे धातूच्या किंवा काचेचा शंकू व त्याच्या-भोवती उच्च बलाचे व उच्च घनतेचे स्फोटक द्रव्य यांचा बनलेला असतो.
जेव्हा अशा बारमधील स्फोटक द्रव्याचा विस्फोट होतो, तेव्हा शंकू कोलमडून बाष्पीभूत होतो. यातून उच्च तापमान असलेला लहान झोत निर्माण होतो. झोतामध्ये सेकंदाला ३,०५०—९,१०० मी. गतीने जाणारे रेषीय द्रव्याचे कण असतात. हा झोत लक्ष्यावर एवढ्या उष्णतेने व जोराने आदळतो की, ते आघातबिंदूपासून अरीय दिशेने नुसते वाहते व जवळजवळ गोल खोल छिद्र मागे राहते. ही घटना जशी देखणी असते तसेच तिचे परिणाम पाहाण्यालायक असतात. यात फक्त १५% स्फोटक ऊर्जा केंद्रीभूत झालेली असते.
उपयोग : सुरक्षितता व आर्थिक बाब लक्षात घेता स्फोटक द्रव्याचे भरलेले मोठे बार ( एकके ) बहुधा अशा स्फोटक द्रव्याचे असतात की, ज्याच्या अत्यंत त्वरित होणार्‍या ज्वलनाची वा विस्फोटाची सुरुवात अत्यंत सहजपणे होत नाही. ज्या स्फोटक द्रव्यांच्या अशा ज्वलनाची व विस्फोटाची सुरुवात सहजपणे होते त्यांना संवेदनशील स्फोटक द्रव्ये म्हणतात. कमी संवेदनशील स्फोटक द्रव्यांचा असा ज्वलनारंभ किंवा विस्फोटारंभ सहजपणे होत नाही. कमी संवेदनशील स्फोटक द्रव्याच्या अधिक मोठ्या बाराचा हमखास ज्वलनारंभ होण्यासाठी संवेदनशील स्फोटक द्रव्याचे अगदी पुरेसे असलेले प्रमाण किमान ठेवतात. थोडक्यात कमी संवेदनशील स्फोटक द्रव्याच्या अधिक मोठ्या बाराच्या ज्वलनारंभासाठी त्याहून अधिक संवेदनशील स्फोटक द्रव्य न्यूनतर प्रमाणात वापरतात.
विस्फोट न होणे किंवा अकाली स्फोट होणे अनर्थकारी ठरू शकते. म्हणून अपघाताने कधीच स्फोट होणार नाही व इष्ट वेळी अगदी हमखास विस्फोट होईल अशा प्रकारे स्फोटक द्रव्यांची सूत्रे ठरवितात, त्यांचे उत्पादन व वापर करतात. असा समतोल राखणे अतिशय महत्त्वाचे असून औद्योगिक व लष्करी या दोन्ही स्फोटक द्रव्यांच्या बाबतीत हा समतोल साधणे अतिशय महत्त्वाचे व जोखमीचे काम आहे.
खाणकामात व बांधकामात धातुक ( कच्च्या रूपातील धातू ), दगडी कोळसा व खडक यांचे उत्स्फोटन करणे खनिज तेल व नैसर्गिक वायू यांच्या भूकंपीय पूर्वेक्षणात कंपने निर्माण करणे खनिज तेल व नैसर्गिक वायू यांच्यासाठी विहिरींचे उद्दीपन व वेधन ( छिद्रण ) करणे, असमान धातूंचे पत्रे एकमेकांना जोडणे औद्योगिक ( कृत्रिम ) हिर्‍यांची निर्मिती करणे इ. कामांसाठी औद्योगिक स्फोटक द्रव्ये वापरतात. खडक, धातुक व दगडी कोळसा यांच्या उत्स्फोटनासाठी त्यांच्यात एका विशिष्ट आकृतिबंधांत छिद्रण करतात. अशा बहुतेक छिद्रांत विस्फोटकासह स्फोटक द्रव्य भरतात. छिद्रांच्या बाहेरच्या तोंडात गुडद्या ( बुचे) बसवितात. अखेरीस या सर्व छिद्रांतील बारांचा जलदपणे व काळजी-पूर्वक कालबद्ध केलेल्या क्रमाने विस्फोट घडवितात. यामुळे खडक कार्यक्षम रीतीने व जलदपणे तुटतात आणि जवळच्या बांधकामांत सौम्य कंपने निर्माण होतात. तसेच फुटलेले तुकडे मर्यादित अंतरात उडविले जातात.
इतर खास औद्योगिक उपयोग :स्फोटक रिव्हेट : जेव्हा जागेच्या मर्यादेमुळे परंपरागत रिव्हेट अव्यवहार्य ठरतात, तेव्हा बंद वा अदृश्य ( ब्लाइंड ) रिव्हेटची आवश्यकता असते. यांचा एक प्रकार स्फोटक आहे. यात वाटोळ्या दांड्यात मोकळी जागा असून तेथे उष्णता-संवेदी रसायनांचा लहान बार भरलेला असतो. जेव्हा माथ्याला योग्य तेवढी उष्णता दिली जाते तेव्हा स्फोट होतो व रिव्हेटचा दांडा प्रसरण पावून छिद्रात घट्टपणे बसतो. सामान्यपणे वाटोळा दांडा उघडा असतो परंतु गोंगाट व धातूचे तुकडे बाहेर फेकले जाणे या गोष्टी टाळण्यासाठी तो सीलबंद करता येतो. बहुतेक स्फोटक रिव्हेट ॲल्युमिनियमाचे असतात परंतु ते अगंज पोलाद व इतर विशिष्ट धातूंचे असू शकतात. त्यांचा उपयोग मुख्यत्वे विमानबांधणीत करतात.
स्फोटक बंधक : विविध धातू एकमेकांना बद्ध होण्यासाठी किंवा एकत्र जोडले जाण्यासाठी कधीकधी स्फोटक द्रव्ये वापरतात उदा., जेव्हा अमेरिकी नाण्यांमधून चांदी काढून टाकली, तेव्हा तिच्या जागी आलेले पुष्कळशी तथाकथित सँडविच धातू मोठ्या लाद्यांच्या स्फोटक बंधकाने मिळविली होती. नंतर या मोठ्या लाद्या लाटून आवश्यक त्या जाडीच्या केल्या. या लाद्या एकमेकींना समांतर व एकमेकींपासून सु. ६.४ मिमी. अंतरावर ठेवल्या. खास यासाठी तयार करण्यात आलेले स्फोटक द्रव्य सर्वांत वरच्या लादीवर ठेवले. विस्फोटामुळे लाद्या एवढ्या जोराने एकमेकींवर आदळल्या की, त्या वितळजोडाप्रमाणे एकजीव झाल्या. धातुवैज्ञानिक दृष्ट्या विरुद्धधर्मी असलेल्या ॲल्युमिनियम व पोलाद किंवा टिटॅनियम व पोलाद यांच्याबाबतीत स्फोटक आच्छादकाचे एक मोलाचे वैशिष्ट्य म्हणजे स्फोटक आच्छादक वारंवार वापरता येते.
शाणन व पॉलिश करण्यासाठी अगदी बारीक औद्योगिक हिरे वापरतात. हे कृत्रिम हिरे कार्बनावर स्फोटक द्रव्यांची काळजीपूर्वक नियंत्रित क्रिया करून तयार करतात.
पहा : गन कॉटन दारूगोळा नायट्रोग्लिसरीन बंदुकीची दारू बाँब बोगदा रासायनिक उद्योग लाकूड शोभेचे दारूकाम.
संदर्भ : 1. Bailey, A. Murray, S. G. Explosives, Propellants and Pyro-technics, 2000.
2. International Society of Explosives Engineers, The Blaster Library, 1971–93 Kirk- Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology, Vol. 9, 1998.
3. Lewis, B. von Elbe, G. Combustion, Flames and Explosions of Gases, 1987.
4. Persson, P. A. Holmberg, R. Lee, J. Blasting and Explosive Engineering, 1993.
5. Sickler, R. A. Explosive Principles : An Essential Guide to Understanding Explosives and Detonations, 1992.
काजरेकर, स. ग. ठाकूर, अ. ना.
“