Краткий курс пиротехники [А А Фрейман] (fb2) читать постранично, страница - 5

способностью склеивать (или связывать) состав при уплотнении или прессовании его. Такие вещества называются цементаторами, или с в я з ы в а ю щ и м и в е щ е с т в а м и. Обычно они одновременно являются и горючими; это – готовые лаки, олифа, смолы (с добавлением в составы растворителей) и др .

Иногда для уменьшения активности состава или уменьшения чувствительности отдельных компонентов к механическим и тепловым импульсам к составам прибавляют вещества, способные замедлять процессы горения; такие вещества называются ф л е г м а т и з а т о р а м и. К их числу относятся парафин, канифоль, некоторые масла и др.

Разберем пример составления сигнального состава, дающего пламя красного цвета. Для окрашивания пламени возьмем в состав 20% (от всего состава) углекислого стронция SrCO3. В качестве окислителя возьмем хлорат калия KCIO3; в качестве горючего – шеллак С16Н24О5, который одновременно служит цементатором.

При температуре разложения углекислый стронций разлагается по уравнению:

SrCO3 SrO + CO2.

Продукты разложения

SrCO

3

вполне окислены и поэтому не нуждаются в окислителе. Следовательно, окислитель требуется только для того, чтобы дать кислород на сгорание шеллака (горючего), т.е. имеется двойная смесь из хлората калия и шеллака:

KCIO3 + C16H24O5.

Напишем уравнение разложения хлората калия:

KCIO3 KCI + 3 О. (1)

Напишем уравнение горения шеллака в кислороде до полного сгорания в углекислый газ:

C16H24O5 + 39 О 16СО2 + 12 Н2О (2)

Уравняем коэффициенты кислорода в уравнениях (1) и (2), для чего умножим уравнение (1) на 13. получим:

13 KCIO3 13 KCI + 39 О.

      Сложив полученное уравнение с уравнением (2), получим:

C16H24O5 + 13 KCIO3 13 KCI + 16СО2 + 12 Н2О

Из этого уравнения найдем количества C16H24O5 и KCIO3 в двойной смеси.

1 граммолекула C16H24O5 составляет 296,2 г.; 13 граммолекул KCIO3 составляют 13*122,56 г. = 1593,8 г. Всего смеси 1890 г.

Переводя в проценты, получим:

для хлората калия

для шеллака

Но в состав входит 20% углекислого стронция и только 80% рассчитанной нами двойной смеси. Следовательно, каждого компонента двойной смеси тоже будет по 80% от полученных нами величин, а именно: хлората калия 84,3*0,8=67,44%; шеллака 15,7*0,8=12,56%.

Общий рецепт будет таким (проц.):

SrCO3 ……………………… 20

KCIO3 ……………………. 67,44

C16H24O5……………………. 12,56

§ 5. НАЧАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС И ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

Для воспламенения пиротехнического состава необходимо затратить какое-то количество энергии, которое обычно называется н а ч а л ь н ы м и м п у л ь с о м. Во многих случаях от характера начального импульса зависит характер реакции сгорания пиротехнического состава.

      В качестве начального импульса могут быть использованы: механическая энергия (удар, трение), лучистая (ультрафиолетовые лучи, свет), тепловая, химическая энергия.

Часто действие различных видов энергии сводится к воздействию тепловой энергии, например, при ударе и трении развивается повышенная температура; то же происходит и при воздействии крепкой серной кислоты на состав: при химической реакции между кислотой и отдельными компонентами состава тоже выделяется тепло.

Иногда один и тот же состав при воспламенении его от искры сгорает сравнительно медленно, а при более мощном начальном импульсе реакция протекает со взрывом.

Каждый состав или основная смесь воспламеняются при определенной температуре. Эта температура – очень важная характеристика состава; знание ее позволяет установить безопасный режим работы при производстве и применении данного состава.

Рис. 1. Прибор для определения температуры самовоспламенения.

1- железная баня;

2- испытуемый состав;

3- сплав Вуда;

4- электронагрев;

5- латунный футляр;

6- 6- термометр.

      Температура, при которой начинается горение состава под действием пламени, называется т е м п е р а т у р о й в о с п л а м е н е н и я .

Но, иногда, состав, подвергающийся нагреву, может самовоспламениться без воздействия огня. Температура, при которой в определенных условиях нагрева состав самовозгорается. Называется т е м п е р а т у р о й с а м о в о с п л а - м е н е н и я. Эта температура для каждого состава определяется следующим опытом (рис. 1).

В металлическую пробирку 2 помещают 0,5 г состава. В железной бане 1 расплавляется сплав Вуда. Когда температура в бане достигнет 100 градусов , в сплав Вуда погружают пробирку с составом приблизительно на 0,3 ее