Основы пиротехники

2КМnО₄=К₂МnО₄+ +МnО₂+О₂

10, 3

9, 88

ограниченно в специальных

2КМnО₄=2МnО+ +К₂О+1,5О₂

15, 2

6, 58

NaNO₃

85

2,2

308

2NaNO₃=N₂O+N₂+ +2,5O₂

47

2, 13

111

101

-0, 7

осветительных, сигнальных желтого огня, фотосоставах

NH₄CIO₄

117, 5

1,95

не имеет

2NH₄CIO₄=

N₂+2HCI+ЗН₂О++2,5О₂

34

2, 93

—

—

-0, 01

реактивных, специальных, взрывчатых

NH₄NO₃

80

1,7

69

NH₄NO₃=2H₂O+N₂+0,5О₂

20

5, 0

88

57

3, 2

реактивных, порохах, взрывчатых

NH₄NO₃=2H₂+N₂+1, 5O₂

60

1, 67

(пар-Н₂O)

-1, 1

Ba(NO₃)₂

261

3,2

592

Ba(NO₃)₂=BaO+N₂+ +2, 5O₂

30

3, 27

237

133

-0, 4

осветительных, трассирующих, фотосоставах, зеленого огня

Ba(CIO₃)₂

H₂O

322

3,2

414

Ba(CIO₃)₂=BaCI₂+ 3O₂

30

3, 35

177

205

0, 09

только в составах зеленого огня, опасен в обращении

Sr(NO₃)₂

212

2,9

645

Sr(NO₃)₂=SrO+N₂+2,5O₂

38

2, 65

231

142

-0, 42

трассирующих и красного огня

Mg(CIO₄)₂

223

2, 21 при 18'C

разл. при 251

Mg(CIO₄)₂=MgCI₂+4O₂

57, 4

1, 73

-141

—

—

редко применим в связи с гигроскопичностью

LiCIO₄

106, 4

2, 43

247

LiCIO₄=LiCI+2O₂

60, 1

1, 66

-91

—

—

перспективный окислитель

LiNO₃

68, 9

2, 38

253

Li NO₃= Li₂O+N₂+2,5O₂

65, 6

1, 72

-115, 3

—

—

перспективный окислитель

BaO₂

169

5, 0

разл. при красном калении

ВаО₂=ВаО+0,5О₂

9

10, 59

150

ВаО

- 0, 1

воспламенительные

ВаO₂=Ва+О₂

18

5, 3

133

-0, 89

трассирующие

MnO₂

87

5, 0

отщеп­ляет кисло­род

>530

MnO₂=MnO+0, 5O₂

18

5, 44

125

МnО

93

-1, 44

термитно-зажигательные

MnO₂=Mn+O₂

37

2, 72

CaSO₄

136

3, 0

1450

CaSO₄=CaS+2O₂

47

2, 13

338

111

-1, 67

зажигательные

Fe₃O₄

232

5, 2

1527

Fe₃O₄=3Fe+2O₂

28

3, 34

266

—

-0, 14

термитные, термитно-зажигательные

Следует отметить, что не во всех реакциях с горючими веществами указанные окислители разлагаются по приведенным уравнениям реакций. В случае применения неметаллических горючих (уголь, сера, фосфор и так далее) распад нитратов может заканчиваться образованием окислов металлов, это относится и к перманганатам, но в тех случаях когда температура горения невысока, в продуктах горения могут содержаться значительные количества нитритов (например, при горении нитрата натрия с молочным сахаром), то же верно и для перманганатов, где в продуктах низкотемпературного горения могут содержаться манганаты. В случае применения в качестве горючих энергичных восстановителей магния либо алюминия, может происходить более глубокий распад окислителей:

Ba(NO₃)₂ + 6Mg = Ba + N₂ + 6MgO + 646ккал.

Восстановленный барий дополнительно реагирует с кислородом воздуха, несколько увеличивая тепло реакции. Установлено, что вода выполняет роль окислителя в составах содержащих магний, алюминий и, по-видимому, цирконий:

H₂O + Mg = MgO + H₂ + 78ккал.

Смесь дисперсных порошков указанных металлов с водой, будучи подорвана в прочной оболочке даже капсюлем детонатором №8, без дополнительного детонатора развивает взрывную реакцию с выделением значительного количества газов. Однако, такая система, обладая способностью к возникновению взрыва, не обладает способностью к его устойчивому распространению — реакция быстро затухает.

Полинитросоединения могут выполнять роль окислителей в пиротехнических составах, когда в качестве дополнительного горючего используется активные металлы Mg, Al, Be, Zr в дисперсном состоянии. Реакция горения (взрыва) тринитротолуола с алюминием выражается уравнением:

C₇H₅N₃O₆ + 4Al = 2Al₂O₃ + 1,5N₂ + 2,5H₂ + 7C

Как видно из уравнения реакции, углерод выделяется в свободном состоянии и может быть дополнительно окислен введением в смесь какого-либо окислителя, например НТА, в этом случае тепловой эффект реакции еще более возрастет.

Высоконитрованные амины, такие как гексоген и октоген, содержащие в своем составе еще больше кислорода, позволяют вводить в смесь большие количества металлических горючих, чем в случае с тринитротолуолом, что повышает энергетичность взрыва таких смесей.

В графе 10 таблицы 1 дана такая важная характеристика, как количество тепла, поглощаемое или выделяемое при распаде 1грамма окислителя. Для получения при горении пиротехнического состава возможно большего количества тепла выгодно применять те окислители, на разложение которых требуется минимальное количество тепла, однако, составы с такими окислителями обычно наиболее чувствительны к механическим и тепловым воздействиям, легко воспламеняются и их горение легко может перейти во взрыв. Особо чувствительны составы с окислителями, при разложении которых выделяется тепло, в основном, это хлоратные окислители.

Таблица 2. Температуры плавления и кипения

Вещество

КСI

ВаСI₂

Na₂O

K₂O

SrO

ВаО

NaCI

Li₂O

Ва

Fe

Mn

С

Температура плавления

768

900

—

>300 раз лож.

2430

2020

801

1570

710

1527

1242

>3500

Температура кипения

1415

1440

1275 возгонка

—

>3000

—

1465

1700

1537

2740

1900

3927

В таблице 2 приводятся данные о температуре плавления и кипения некоторых продуктов распада окислителей. По этим данным можно составить представление о наличии или отсутствии газовой фазы и жидких шлаков при горении составов, об интенсивности дымообразования и прочих особенностях. Данные о температуре плавления и кипения окислов различных горючих веществ приведены в таблице.

Гигроскопичность окислителей