Термохимические характеристики двойных смесей
Таблица 11.6
Термохимические характеристики двойных смесей
| Окислитель | В смеси | Горения смеси | Теплота горения смеси, ккал/г |
| Ва (N03)2
BaSO4 |
32
23 |
Ва (N03)2+5Mg= =BaO+5MgO+N2 BaSO4+4Mg=BaS+ +4MgO | 1,7
1,2 |
| Примечание. 1кка л=4,186 кДж. |
Применение калиевых солей нежелательно ввиду невысоких световых показателей таких составов (см. табл. 11.7).
Таблица 11.7
Световые показатели двойных смесей с различными окислителями (диаметр звездок 24 мм, оболочка картонная)
| Компоненты: окислителя—60%
Металла —40% |
Плотность смеси, г/см3 | Коэффициент уплотнения | Скорость горения, мм/с | Удельная светосумма, тыс. св. с/г |
| Ва (NO3)2+Mg
NaN03+Mg KN03+Mg NH4N03+Mg |
1,94
1,71 1,69 1,72 |
0,80
0,85 0,87 0,99 |
8,0
11,0 8,7 1,8 |
13,0
15,2 10,6 5,6 |
| Ва (NОз)2+А1
NaN03+Al KN03+Al NH4N03+A1 |
2,70
2,17 2,18 2,02 |
0,90
0,89 0,94 1,00 |
4,9
2,6 0,8 1,6 |
15,6
15,3 1,3 0,8 |
Введение в составы натриевых солей, наоборот, повышает световые показатели составов. Нитрат натрия является одним из лучших окислителей, обеспечивающих ‘высокие светотехнические показатели составов.
Значения удельной светосуммы составов, окислителями в которых являются нитраты бария и стронция, могут быть признаны удовлетворительными. Нитрат бария придает пламени слегка зеленоватый оттенок; нитрат стронция сообщает пламени бледно-розовую окраску.
Однако нитрат стронция редко применяется в осветительных составах, так как соль эта более гигроскопична, чем нитрат бария.
В двойных смесях для осветительных составов часто дается некоторый избыток горючего против стехиометрии с таким расчетом, однако, чтобы горючее могло сгорать за счет кислорода воздуха. Так, например, содержание .магния в двойных смесях может составлять иногда до 50—70% .
Но не всегда возможно употреблять двойные смеси с большим содержанием в них металлических порошков, так как скорость горения составов значительно возрастает с увеличением содержания в них металлического горючего. Световые характеристики двойных смесей нитрата натрия с магниевым дюрошком’приведены в табл. 11.8 (смеси сжигались в картонных оболочках диаметрам 24 мм).
Таблица 11.8
| Состав, % | ||||||
| № Состава | Нитрат натрия | Магний | Плотность, г/см3 | Скорость горения. мм/с | Удельная светосумма, тыс. св. с/г | Светоотдача, лм/вт |
| 1 | 70 | 30 | 1,9 | 4,7 | 9,8 | 22,6 |
| 2 | 60 | 40 | 1,7 | 11,0 | 15,2 | 25,0 |
| 3 | 50 | 50 | 1,7 | 14,3 | 20,0 | 23,0 |
Реакции горения смесей, характеристики которых помещены в табл. 11.8, могут быть приближенно представлены уравнениями 2:
1) 2NaN03+3Mg=Na20+N2+3MgO+O2;
2) 2NaN03+4,7Mg=Na20+N2+4,7MgO+ll,502;
3) 2NaN03+7Mg+02 (кислород воздуха) =Na2O+N2+7MgO.
Средняя яркость пламени при горении состава 3 (табл. 11.8) равна6*106 нит f^GOO сб).
Светоотдача составов, выраженная в Лм/вт, такого же порядка, как для электрических ламп накаливания.
В табл. 11.9 показана зависимость светотехнических показателей двойных смесей от содержания в них алюминия. Сжигались 24-’мм эвездки в ‘картонных оболочках.
Реакция горения состава 1 (см. табл. 11.9) может быть выражена уравнением
3Ba(N03)2+10Al=3BaO+3N2+5Al203,
Что соответствует по расчету выделению 1,6 ккал/г (6,7 кДж/г) состава.
Световая отдача состава 1 равна 27 лм/Вт.
Составы 2—5 содержат избыток горючего, который частично сгорает за счет кислорода воздуха, а частично образует нитрид
‘ Изучению свечения пламен смесей NaNO3—Mg посвящена работа [115]. 2 В составе 1, имеющем положительный кислородный баланс, могут образоваться пероксид натрия и окислы азота.
Posted: Сентябрь 16th, 2011 under основы пиротехники.