Краткий курс пиротехники - страница 5
KCIO>3 + C>12H>22O>11.
Аналогично предыдущему примеру реакция разложения хлората калия:
KCIO>3 KCI + 3 О. (1)
Реакция полного сгорания сахара в кислороде до образования СО>2:
C>12H>22O>11 + 24 О 12 СО>2 + 11 Н>2О. (2)
Для уравнения коэффициентов кислорода умножаем уравнение (1) на 8. Получим;
8 KCIO>3 8 KCI + 24 О.
Складываем уравнения (1) и (2):
8 KCIO>3 8 KCI + 24 О
>+ C>12H>22O>11 + 24 О 12 СО>2 + 11 Н>2О
____________________________________
8 KCIO>3 + C>12H>22O>11 12 СО>2 + 11 Н>2О + 8 KCI
взяв граммолекулярные соотношения веществ, получим:
для хлората калия 8*122,56=980,5 г., где 122,56 – молекулярный вес KCIO>3; для сахара 342 г., где 342 – молекулярный вес сахара. Итого смеси 1322,5 г.
Переводя в проценты, получим:
для хлората калия
для сахара
Кроме основных смесей из двух компонентов (двойных) могут применяться тройные смеси. Они состоят из двух двойных смесей, имеющих одинаковые окислители, но разные горючие, т.е. состоят из трех веществ: одного окислителя и двух горючих. Тройные смеси могут состоять также из двух различных окислителей и одного горючего.
Мы разобрали в первом примере случай составления пиротехнической смеси, в которой активного кислорода окислителя не хватает для полного сгорания углерода, содержащегося в горючем. Углерод в этом случае сгорает только до образования СО.
Пиротехнические смеси, в которых кислорода, получаемого при разложении окислителя, не хватает для полного сгорания горючего, имеют так называемый о т р и ц а т е л ь н ы й к и с л о р о д н ы й б а л а н с. Смеси с избытком активного кислорода обладают п о л о ж и т е л ь н ы м к и с л о р о д н ы м б а л а н с о м.
§ 4. ОБРАЗОВАНИЕ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ
На базе основной двойной смеси из окислителя и горючего строится более сложный пиротехнический состав.
В зависимости от требований, предъявляемых к составу, к основной смеси примешиваются различные компоненты. Например, для получения пламени, окрашенного в определенный цвет, в состав вводится соль соответствующего металла: для получения зеленого цвета – соли бария, красного – соли стронция, желтого – соли натрия.
Для придания составу механической прочности добавляются особые вещества, обладающие 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 SrCO>3. В качестве окислителя возьмем хлорат калия KCIO>3; в качестве горючего – шеллак С>16Н>24О>5, который одновременно служит цементатором.
При температуре разложения углекислый стронций разлагается по уравнению:
SrCO>3 SrO + CO>2.
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:
KCIO>3 + C>16H>24O>5.
Напишем уравнение разложения хлората калия:
KCIO>3 KCI + 3 О. (1)
Напишем уравнение горения шеллака в кислороде до полного сгорания в углекислый газ:
C>16H>24O>5 + 39 О 16СО>2 + 12 Н>2О (2)