Eine Explosion ist eine Oxidations- oder Zerfallsreaktion mit plötzlichem Anstieg der Temperatur und des Druckes.
Dabei kommt es zu einer plötzlichen Volumenausdehnung von Gasen und die Freisetzung von großen Energiemengen auf kleinem Raum, zum Beispiel durch Sprengstoffe, explosionsfähige Atmosphäre oder aufgestaute Gase etwa in Vulkanen.
Die plötzliche Volumenerweiterung verursacht eine Druckwelle, die bei einer idealen (von einer Punktquelle ausgehenden) Explosion durch das Modell der Detonationswelle beschrieben werden kann.
Explosionstypen
Man unterscheidet zwei Typen von Explosionen: Wärmeexplosionen und Kettenverzweigungsexplosionen.
Wärmeexplosionen entstehen, wenn die Reaktionsenthalpie nicht schnell genug abgeführt werden kann und damit die Temperatur des Systems ansteigt. Der Temperaturanstieg führt zu einem Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit und damit zu noch größerer Wärmefreisetzung und schließlich zur Explosion.
Kettenverzweigungsexplosionen entstehen bei radikalischen Reaktionen, wie der Knallgasreaktion. In einem bestimmten Temperatur- und Druckbereich finden mehr Kettenverzweigungen als Kettenabbruchreaktionen (durch Rekombination der Radikale) statt, so dass die Anzahl der Radikale und damit die freigesetzte Reaktionsenthalpie schnell ansteigt und zur Explosion führt.
Diese Typen unterscheiden sich in der Art der Energie freisetzenden chemischen Reaktion. In beiden Fällen ist jedoch der thermodynamische Vorgang derselbe:
Die freigesetzte Energie führt zu rapider Temperatur- und Drucksteigerung sowie Volumenausdehnung, die das umgebende Material auseinander sprengt.
Schließlich gibt es noch Explosionen, bei denen gar keine chemische oder nukleare Reaktion stattfindet, sondern lediglich ein zunehmender Druck in einer festen Hülle (z. B. gasreiches Magma in einem Vulkan oder Dampfexplosionen) diese zum Bersten bringt
Eine weitere Unterscheidung kann man durch die Heftigkeit der Explosion treffen. Es sind dies:
Deflagration / Verpuffung
Detonation
Im Feuerwehrdienst kennen wir folgende Explosionsarten: