Основы пиротехники - страница 5
5. 2KClO>3 = 2KCl + 3O>2 + 15,7ккал.
6. AgClO>4 = AgCl + 2O>2 + 22ккал.
7. 2NaClO>3 = 2NaCl + 3O>2 + 25ккал.
8. BaClO>3 = BaCl>2 + 3O>2 + 28ккал.
Из опытных данных известны взрывчатые свойства веществ за № 5, 6, 7 и 8, а также нитрата аммония. При термическом разложении веществ, имеющих тепловой эффект реакции более 10ккал, а также при достаточно мощных механических воздействиях на них, можно ожидать взрыва. Однако даже до сих пор, при работе с указанными веществами частенько случаются взрывы, которых можно было бы избежать. Например, чудовищный взрыв расплава хлората калия произошел в Ливерпуле в 1899 году. Известны случаи взрывов перхлората серебра, хотя при работе с соединениями тяжелых металлов таких как серебро, ртуть, медь, свинец требуется крайняя осторожность. Грандиозные взрывы нитрата аммония прогремели в Оппау в 1921году и в Техас-сити в 1947году. Оба взрыва произошли при попытках взрывным способом раздробить слежавшиеся запасы нитрата аммония, используемого в качестве сельскохозяйственного удобрения.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИРОТЕХНИЧЕСКИМ СОСТАВАМ И УСТРОЙСТВАМ
Основным требованием, предъявляемым к пиротехническим средствам является, получение от них максимального специального эффекта при наименьшей массе и объеме, а также способность к длительному хранению без потери их свойств. Кроме того они должны:
1. иметь возможно меньшую чувствительность к несанкционированным механическим и тепловым воздействиям,
2. иметь минимальные взрывчатые свойства, кроме тех случаев, когда это необходимо для достижения максимального специального эффекта,
3. будучи спрессованными иметь большую механическую прочность,
4. быть дешевы в производстве.
Для изготовления пиротехнических составов необходимо тщательно продумать выбор основных компонентов окислителя — горючего и точно рассчитать соотношение между ними. Таковой расчет значительно усложняется тем, что в большинстве пиротехнических составов кроме основных компонентов присутствуют дополнительные, выполняющие то или иное специальное назначение. В случае составления неклассических составов в большинстве случаев приходиться действовать не столько расчетным, сколько опытным путем.
НАЗНАЧЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ СОСТАВА
Вещества, входящие в пиротехнический состав (смесь) можно разбить на следующие категории.
1. Окислители.
2. Горючие.
3. Цементаторы (склеиватели), обеспечивающие механическую прочность прессованных изделий.
4. Вещества, сообщающие окраску пламени.
5. Дымообразователи (в том числе и цветных дымов).
6. Специальные вещества. В эту категорию входят флегматизаторы, уменьшающие чувствительность смеси к различным воздействиям; стабилизаторы, увеличивающие химическую стойкость смеси; вещества, увеличивающие или замедляющие процесс горения и прочее.
ОКИСЛИТЕЛИ
Смесь горючего с окислителем или их соединение составляет основу всякого пиротехнического состава. Казалось бы, что для получения тепла, необходимого для создания специального эффекта, проще всего сжечь горючее, используя кислород воздуха. Однако, горение в воздухе обычно происходит медленнее, чем сгорание горючего в кислороде, содержащемся в окислителе, что не позволяет при горении в воздухе получить значительных плотностей тепловыделения. В связи с этим, сжигание горючих в кислороде воздуха в пиротехнике применяется сравнительно редко, в основном в зажигательных и фотосредствах.
Окислители должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Содержать в себе максимальное количество кислорода и достаточно легко отдавать его при горении, при этом не будучи слишком чувствительными к термическим и механическим воздействиям.
2. Быть твердым при температуре не ниже 60>°С и химически устойчивым в интервале от –60>°С до +60>°С.
3.Не разлагаться под действием воды и быть негигроскопичными.
В качестве окислителей в классической пиротехнике употребляются следующие вещества.
Соли: Ba(NO>3)>2— нитрат бария.
Sr(NO>3)>2— нитрат стронция.
KNO>3 — нитрат калия.
NaNO>3 — нитрат натрия.
KClO>3 — хлорат калия.
Ba(ClO>3)>2•H>2O — хлорат бария.
KClO>4 — перхлорат калия.
NH>4ClO>4 — перхлорат аммония.
KMnO>4 — перманганат калия (ограниченно).