Основы пиротехники

Результирующей реакцией при добавлении воды к смеси будет:

4Fe + 2H₂O + 3O₂=2(Fe₂O₃•H₂O) + 390,4ккал

Подобная смесь, помещенная в корпус, позволяет поддерживать в течении 10…12 часов температуру 100^°С. Индивидуальная грелка такого типа представляет собой прорезиненный мешочек, заполненный указанным составом с горловиной для заливки воды.

Еще более эффективной смесью химических грелок оказалась смесь алюминиевого порошка и дихлорида меди (СuCl₂), взятых в стехиометрических отношениях. Выделение тепла происходит в результате вытеснения меди из соединения более электроотрицательным металлом алюминием в водном растворе. Грелки, на указанной смеси, состоят из корпуса с содержащейся в нем смесью, к которой из отдельного резервуара постепенно добавляется вода, Поступление воды может регулироваться специальным термореле. Существуют и другие смеси для химических грелок, не рассматриваемые в данной книге.

Химические источники люминесцентного излучения

В настоящее время находят применение химические источники холодного (люминесцентного) света, излучение которого происходит в результате образования П-связей или перераспределений электронов в П-орбиталях в органических веществах.

Рассмотрение теории хемилюминесцентного свечения выходит за рамки книги, однако можно упомянуть о наиболее старой реакции окисления люминола пероксидом водорода приводящей к излучению холодного света. Химический источник холодного света, основанный на этой реакции представляет из себя прозрачный полимерный наружный корпус. в котором размещен раствор пероксида водорода и красной кровяной соли.

Внутри наружного корпуса размещен прозрачный непрочный внутренний корпус, внутри которого размещен щелочной раствор люминола.

При разрушении непрочного внутреннего корпуса, например, в результате перегиба обоих корпусов или удара по наружному корпусу, оба раствора соединяются, в результате чего происходит окисление люминола пероксидом водорода и соответственно излучение холодного света. Длительность действия хемилюминесцентных источников света составляет от нескольких до десятков минут.

Пиротехнические резаки

В последнее время, кроме проплавления металлов при помощи термитов, применяется проплавление пиротехническими резаками, представляющими собой пиротехнические устройства для резки черных металлов. Принцип действия пиротехнического резака практически не отличается от действия резака для газовой резки металлов. В резаке для газовой резки горючий газ (ацетилен, пропан-бутан, пары керосина), сгорая в кислороде, разогревает разрезаемый металл до температуры 800...1000^°С. После начального разогрева по центральному каналу горелки подают кислород, окисляющий разогретый металл до окиси железа, которая будучи сравнительно легкоплавкой, в виде жидкости выдувается из кратера реза вновь поступающим кислородом.

Пиротехнический резак разработанный автором в 1989 г. и испытанный аспирантом Пановой В. И. так же имеет наружный корпус, снаряженный пиротехнической смесью, обеспечивающей предварительный прогрев разрезаемого металла до начала его окислительной реакции с кислородом. Подогревающая пиросмесь составляется с расчетом обеспечения высокой температуры горения, достаточного газовыделения и образования легкоплавких продуктов горения. Подобными свойствами обладают смеси нитрата калия с органическими горючими, углем, бором или смеси перхлората калия с теми же восстановителями.

Наружный корпус, снаряженный спрессованной смесью, имеет внутренний центральный канал, не доходящий до торца корпуса с которого организуется начало горения пирорезака.

Центральный канал снаряжается прессованным столбиком пиросостава, в результате горения которого происходит значительное выделение кислорода. Рецептура центрального пиросостава приближается к рецептуре хлоратных свечей. При малом диаметре центрального канала в 3...5 мм более эффективны составы, разработанные автором, например:

При поджигании торца наружного корпуса резака воспламеняется подогревающий состав, который лучом пламени прогревает разрезаемый металл до температуры 1000...1200^°С. После чего резак приближается к металлу почти вплотную. Начавший выделяться в результате горения центрального состава кислород образует поток, окисляющий разрезаемый металл и выносящий жидкий шлак из разреза.

Выделяющееся в результате окисления железа тепло, компенсирует теплопотери подогревающего изделие наружного корпуса с пиросмесью подогрева. Рез металла продолжается до полного выгорания пиросоставов подогрева и выделения кислорода.

Разрезание черных металлов может легко осуществляться и путем предварительного прогрева изделия пламенем пропан-бутаново-воздушной горелки, а затем осуществлением непосредственного разрезания при помощи приведенного состава, запрессованного в алюминиевую трубку с толщиной стенки 0,2...0,3 мм.

ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПИРОТЕХНИКЕ

 

Азотная кислота НNО₃ — применяется в гальванических цехах металлообрабатывающих предприятий.