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酸素バランス（OB、OB%、またはΩ ）は、爆発物が酸化される程度を示すために使用される表現であり、[ 1 ]爆発性物質または混合物の分子が、分子内の他の原子を完全に酸化するのに十分な酸素を含んでいるかどうかを判断します。たとえば、完全に酸化された炭素は二酸化炭素を形成し、水素は水を形成し、硫黄は二酸化硫黄を形成し、金属は金属酸化物を形成します。分子は、必要な量よりも多くの酸素を含んでいる場合は正の酸素バランスを持ち、必要な量よりも少ない酸素を含んでいる場合は負の酸素バランスを持つと言われます。[ 2 ]
酸素バランスが負の爆薬は不完全燃焼を引き起こし、一般的に有毒ガスである一酸化炭素を発生させます。酸素バランスが負または正の爆薬は、爆薬の威力を高めるために、それぞれ酸素が正または負の他の高エネルギー物質と混合されるのが一般的です。たとえば、TNTは酸素が負の爆薬であり、その威力を高めるために、酸素が正の高エネルギー物質または燃料と混合されるのが一般的です。[ 3 ] [ 4 ]
酸素バランスが負であるTNT（トリニトロトルエン）とRDX （シクロトリメチレントリニトラミン）の混合物を密閉されたチャンバー内で爆発させると、5nmの爆発ナノダイヤモンドが生成される。
爆発物100グラムあたりの酸素バランスを計算する手順は、化合物100グラムに対して過剰または不足している酸素のモル数を決定することである。
X = 炭素原子の数、Y = 水素原子の数、Z = 酸素原子の数、M = 金属原子の数（生成された金属酸化物）。
TNT (C 6 H 2 (NO 2 ) 3 CH 3 )の場合、
分子量 = 227.1
X = 7（炭素原子の数）
Y = 5（水素原子の数）
Z = 6（酸素原子の数）
したがって、
負の酸素バランスを持つ物質の例としては、ニトロメタン（-39%）、トリニトロトルエン（-74%）、アルミニウム粉末（-89%）、硫黄（-100%）、炭素（-266.7%）などがある。正の酸素バランスを持つ物質の例としては、硝酸アンモニウム（+20%）、過塩素酸アンモニウム（+34%）、塩素酸カリウム（+39.2%）、塩素酸ナトリウム（+45%）、硝酸カリウム（+47.5%）、テトラニトロメタン（+49%）、過塩素酸リチウム（+60%）、ニトログリセリン（+3.5%）などがある。エチレングリコールジニトラートの酸素バランスはゼロであり、理論上の化合物であるトリニトロトリアジンも同様である。[ 5 ]
感度、爆発力、および強度は複雑な爆発化学反応の結果として生じる特性であるため、酸素バランスのような単純な関係式では、普遍的に一貫した結果が得られるとは限りません。酸素バランスを用いてある爆発物の特性を別の爆発物と比較して予測する場合、酸素バランスがゼロに近いほど爆発力、威力、感度が高くなることが予想されますが、この規則には多くの例外が存在します。
酸素バランスが応用できる分野の一つに、爆薬混合物の加工があります。アマトールと呼ばれる爆薬群は、硝酸アンモニウムとTNTの混合物です。硝酸アンモニウムの酸素バランスは+20%、TNTの酸素バランスは-74%なので、酸素バランスがゼロになる混合物が最高の爆薬特性をもたらすように思われます。しかし実際には、重量比で硝酸アンモニウム80%とTNT20%の混合物が酸素バランス+1%となり、すべての混合物の中で最高の特性を示し、TNTよりも30%高い強度が得られます。
