Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 394 >> Следующая


Для написания уравнения реакции прежде всего необходимо знать химическую формулу исходного BB, которая известна или определяется расчетом (для случая смесей). Все органические BB состоят, как правило, из углерода, водорода, кислорода и азота. Соответственно этому в продуктах взрыва могут содержаться CO2, H2O, N2, СО, O2, H2, С, CH4, NH3, NO и некоторые другие. Если в состав BB входят фтор, хлор или сера, то в ПВ находятся HF, CF4, F2, HCl, CCl4, Cl2, SO2,

При написания уравнения реакции принято делить все BB на две основные группы:

группа 1 — BB с положительным кислородным балансом, группа 2 — BB с отрицательным кислородным балансом.

В свою очередь вещества, принадлежащие к группе 2, подразделяют на две подгруппы:

1-я подгруппа, куда включаются BB, полностью превращающиеся в газы при взрыве;

2-я подгруппа, куда включаются BB, в которых кислорода недостаточно для полного окисления всех горючих элементов в газы, и часть углерода выделяется в свободном виде.

Такое подразделение веществ группы 2 в значительной степени условно, так как одно и то же вещество при различных условиях может детонировать с образованием различных продуктов взрыва и, в частности, в одном случае может образоваться свободный углерод, а в другом его не будет.

BB группы 1 (d ^ 2а + 6/2). Так как продукты взрыва BB этой группы состоят в основном из CO2, H2O1 O2 и N2, а содержание СО, NO и других веществ незначительно и обычно не превышает 1-3% от общего объема образующихся газов, то на практике для этой группы BB чаще всего применяют принцип наибольшего тепловыделения — принцип Бертло, при котором рассматриваются только продукты полного окисления H2O и CO2, и реакция разложения имеет вид:

BB группы 2 (1-я подгруппа). К первой подгруппе относятся вещества с отрицательным кислородным балансом, содержащие кислород в количестве, достаточном для окисления всех горючих элементов в газы (a + b/2 ^ d < 2а + Ъ/2). Продукты взрыва BB этой подгруппы состоят в основном из CO2, СО, H2O, N2 и H2. Считая возможным полностью пренебречь диссоциацией водяных паров, т.е. предполагая, что весь водород окисляется до воды, и в продуктах взрыва свободного водорода не имеется, Бринкли и Вильсон предложили следующее уравнение реакции взрывчатого превращения BB этой подгруппы:

Для BB 1-й подгруппы второй группы может быть применен также и метод Малляра-Ле-Шателье, по которому кислород, содержащийся в молекуле BB, сначала окисляет С до СО, а остаток кислорода делится поровну между H2 и

H2S.

O2 -

130

6. Термохимия и термодинамика

СО, окисляя их соответственно до H2O и СО2:

CaH6NcOd -» аСО + ^H2 + ^N2 + Ud - а)02 -» Ud - а)Н20+ і її

+-(d- а)С02 + -(За - d)CO + -(a + b- d)H2 + ^N2.

Этот метод, основанный на принципе Ле-Шателье, отвечает условию максимального газовыделения (условие наибольшего объема ПВ). Вместе с тем, для обоих подходов написания реакций разложения BB группы 2 (1-я подгруппа), условно отражающих механизм химических процессов, расчетные значения теплоты взрыва получаются близкими и удовлетворительно согласуются с опытными данными. Это объясняется близостью тепловых эффектов реакций:

СО+^O2 +> CO2 + 67,35 ккал и H2 + ^O2 H2O +57,5 ккал.

BB группы 2 (2-я подгруппа). Как уже отмечалось, точную границу между веществами, относящимися к 1-й или 2-й подгруппе, указать невозможно. Обычно рекомендуется следующее условие принадлежности BB ко 2-й подгруппе: а + Ъ/2 Z d.

В общем случае при любых условиях ко 2-й подгруппе будут относиться вещества с существенно отрицательным кислородным балансом, в которых кислорода не хватает даже для окисления всего углерода до СО, т.е. а> d.

При составлении уравнений взрывчатого превращения и оценках теплоты взрыва BB данной подгруппы применяется схема расчета Бринкли-Вильсона, по которой сначала весь водород окисляется до воды, а затем оставшаяся часть кислорода идет на окисление С в СО. Неокисленная часть углерода выделяется в свободном состоянии. Согласно вышеизложенному, уравнение реакции взрывчатого превращения веществ 2-й подгруппы будет иметь вид:

CnH6NeOd -> |н20+ (d - СО+ (о - d + С+1 N2

Расчеты по такой схеме приводят к завышенным значениям теплоты взрыва BB1 принадлежащих ко 2-й подгруппе, однако для случаев малого расширения ПВ схема Бринкли-Вильсона вполне приемлема.

Наряду с описанными выше представляется весьма полезным и полуэмпирический метод расчета состава конечных продуктов взрыва конденсированных BB, предложенный Авакяном [6.14]. Реакция взрывчатого превращения записывается в виде

CaH6NcOd -)• жС02 + у CO+zC+uH20+/iH2 + m02 + |n2 и в основу расчета закладывается допущение, что степень окисления водорода до воды определяется коэффициентом К, т.е. и = Kb/2, h = (1 — К)Ь/2. Для расчета х, у, z, т необходимо решить совместно уравнения материального и энергетического баланса. В зависимости от величины кислородного коэффициента CLk можно выделить три случая.

1 случай: at > 100 %• При этом предполагается, что свободный углерод в составе конечных продуктов отсутствует, т.е. z = 0, а для расчета х, у, т используются соотношения: х = (1,4JFC - 0,4)а; у = а - х = 1,4а(1 - К); т = l/2(d — 2х — у — и).
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.