химический каталог




Основы пиротехники

Автор А.А.Шидловский

бычных условиях газами, что исключает возможность их применения в пиротехнических изделиях. .В качестве окислителей можно 'было бы использовать соединения, в которых кислород или фтор были бы слабо связаны с другими неметаллами. Однако большинство таких соединений являются или газами или низкокипящими жидкостями, как, например, CLF3, OF2, NF3, N2F4, SF6, CI2O7, CL02, N02, N204 и др.

Это обстоятельство, а также токсичность и слишком большая химическая активность этих веществ в большинстве случаев препятствуют их практическому применению.

Этого в значительной степени можно избежать, если оксиды неметаллов (ангидриды) соединить с оксидами металлов, например, CL207+K20 = 2KCL04; N205+K20 = 2KN03 и т. п.

При этом образуются соли, по своим .Свойствам вполне пригодные для использования. Они менее химически активны, порошки их при обычной теMnературе могут быть смешиваемы с горючими, и смеси эти являются достаточно химически стойкими. Таковы обычно применяемые в пиротехнике окислители: перхлораты и нитраты щелочных (или щелочноземельных) металлов, например, КСЮ4, КЖ>3, Ba(N03)2 и др. Они удобны для использования, но, .конечно, значительно менее энергетически выгодны, чем элементарный кислород.

Другой тип окислителей — это оксиды малоактивных металлов. Реакции вытеснения их более активными металлами (стоящими выше в ряду напряжений) протекают с выделением значительного количества тепла. Такова, например, реакция горения железоалюминиавого термита:

Рф3+2М=А\2О3+2?е + 20В ккал ,(859 кДж).

Аналогично можно .было бы ожидать использования смесей, в которых более активный металл вытеснял бы менее активный .из его фторидов. Но, «роме экономических соображений, применению ,в пиротехнике фторидов в качестве окислителей препятствует еще и то обстоятельство, что фтор (элемент чрезвычайно активный) редко образует твердые соединения с малопрочными связями

1 Исключением являются фториды ксенона: XeF2, XeF4, XeF6 и XeFs [77].

11

В принципе было бы возможно использование в качестве окислителей таких оксидов металлов, как, например, Mn207,

J

Щ

Cr03 ,и др., но свойства этих соединений не 'благоприятствуют-** применению; MN2О7 — это химически малоустойчивая жидкость, СгОз — хромовый ангидрид, сильно гигроскопичен.

?Взаимодействие MN2О7 или СгОз с оксидами металлов приводит к образованию приемлемых для практического применения солей, например:

Сг03 + В аО = В аСг04; Mn207 + КгО = 2КMnО,.

Пероксиды металлов выгодны по большему (по сравнению с оксидами тех же металлов) содержанию в них кислорода, но многие из них малоустойчивы при нагревании (например, Са02) или по отношению к воде (например, Na202). Практически пока из пероксидов в пиротехнике используются только Ва02 и в редких .случаях — Sr02 и надперекись — Na02.

Обратимся теперь к рассмотрению горючих. Кроме металлов, прочные связи с фтором и кислородом дает водород; достаточно прочные связи с кислородом образуют также бор, углерод, Кремний, фосфор. Значит, эти простые вещества ((элементы), а также некоторые их соединения (углеводороды, бароводороды и др.) могут быть использованы в пиротехнике в качестве горючих.

Но тут же невольно возникает вопрос: так как некоторые неметаллы (азот, хлор) дают с кислородом, а также с водородом и углеродом малопрочньге связи, то почему же не объединить атомы этих элементов в молекулу таким образом, чтобы азот (или хлор) выполнял в ней роль буфера, отделяя С и Н от кислорода?

С и H|N|0.

(буфер)

При внешнем энергичном воздействии на такую молекулу буфер будет выброшен, а при соединении С и Н с кислородом с образованием С02 и Н20 выделится большое количество тепла. Следовательно, весьма экзотермическими могут быть и реакции внутримолекулярного горения.

Эта мысль совершенно справедлива и давно реализована. Вещества, содержащие в молекуле между С и Н, с одной стороны, и О, с другой, буфер — азот (или хлор), давно известны: это нитросоединения или эфиры азотной (или хлорной) кислоты. Вещества эти -способны к внутримолекулярному горению. Но у них имеется, с точки зрения пиротехника, один весьма существенный недостаток. Гомогенность системы, малое расстояние между атомами в молекуле приводит к тому, что при энергичном воздействии извне на вещество разрушение его может протекать с большой -скоростью, в форме взрыва. Иначе говоря, это вещества взрывчатые (далее сокращенно ВВ).

Использование внутримолекулярного горения ВВ в пиротехнике возможно, но сопряжено во многих случаях со значитель-12 ным риском: при нарушении режима горения может произойти переход горения во взрыв.

Вместе с тем между микрогетерогеннымл системами — пиротехническими составами, с одной стороны, и гомогенными системами — индивидуальными ВВ, с другой, возможна промежуточная ступень.

Если в молекуле какого-либо вещества, содержащего буфер— азот, будет мало атомов водорода и углерода и избыток (конечно, до известного предела) атомов кислорода, то такое вещество будет способно к реакции внутримолекулярного горения, но тепло такой реакции не

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112

Скачать книгу "Основы пиротехники" (2.78Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Предлагаем приобрести в КНС D-Link DMC-1910R - федеральный супермаркет компьютерной техники.
вешалка угловая в прихожую
авторамка против камер
сетка кладочная барнаул

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.04.2017)