Пульсу́ючі піротехні́чні су́міші — суміші горючих речовин, здатні давати періодичні спалахи полум'я (імпульси світла). Використовують в піротехніці.
Принцип дії
Дію горіння пульсуючих сумішей можна розглянути на прикладі горіння потрійної суміші KNO3 (нітрат калію) / S (сірка, в надлишку) / Al (алюміній, порошок). При займанні суміші, сірка згорає пошарово за рахунок кисню повітря (та частково кисню із нітрату калію), виділяючи тепло, якого однак не достатньо для окиснення (займання) алюмінію (або реакції з нітратом калію).
S + O2 = SO2
2KNO3 + S = 2KNO2 + SO2
2KNO3 + S = K2SO4 + SO2
2KNO3 + 3S = K2S + 3SO2
Через певний проміжок часу, який залежить від кількості пального (певного пошару), що вигорає, частинки пального (алюмінію) та окислювача (нітрату калію) поступово накопичуються на поверхні суміші, утворюючи новий поверхневий шар. Цей активний шар прогрівається до температури початку взаємодії алюмінію та нітрату калію, який запалюється зі спалахом. Далі триває спокійний (стаціонарний) процес згорання чергової кількості сірки («інертного» пального) до появи наступного активного шару (KNO3 / Al) і так далі.
6KNO3 + 10Al = 3K2O + 3N2 + 5Al2O3
Інші реакції:
2Al + 3S = Al2S3
2Al2S3 + 9O2 = 2Al2O3 + 6SO2
K2O + SO2 = K2SO3
2K2O + O2 + 2SO2 = 2K2SO4
Склад сумішей
Як інертне паливо використовують , гексаметилентетрамін (уротропін), .
З іншого боку, пульсуючі суміші можна розглядати як такі, що складаються з двох частин: 1) «тліючої» суміші, що повільно та рівномірно горить з відносно низькою температурою та майже невидимим полум'ям та 2) «спалахуючої» суміші («освітлювальної» суміші). Обидва типи складаються з окисника і пального, причому один із компонентів може входити як в склад «тліючої» суміші, так і в склад «освітлювальної» суміші.
Так для вищезгаданої суміші цими частинами слугують тліюча суміш (сірка — кисень з повітря та KNO3) та освітлююча (алюміній — нітрат калію).
Окислювачами в пульсуючих сумішах служать , , натрію, перхлорат калію, сульфати барію, .
Приклади тліючих сумішів:
- Органічне (рідше неорганічне) пальне — кисень повітря;
- Нітрати калію, барію, стронцію — органічне (рідше неорганічне) пальне (в надлишку);
- Перхлорат амонію (в надлишку) — магній.
Приклади освітлювальних сумішів:
- Нітрати калію, барію, стронцію — магній, алюміній;
- Сульфати барію, стронцію — магній, алюміній;
- Перхлорат калію — порошок сплаву магній-алюміній.
Рецепти сумішей
Білій спалах:
- Ba(NO3)2 70-80 %, порошок сплаву Al-Mg 20-25 %, 0-2 %;
- KNO3 15-28 %, порошок Al 9-17 %, сірка 56-76 %, до 5 %.
Жовтий спалах:
- Ba(NO3)2 65-75 %, порошок сплаву Al-Mg 20-30 %, Na2C2O4 2-8 %;
- NH4ClO4 50 %, порошок Mg 40 %, Na2SO4 10 %.
Червоний спалах:
- Sr(NO3)2 78-84 %, порошок сплаву Al-Mg 16-22 %, ідітол 1,5-2,5 %, нітрогуанідин до 5 %;
- NH4ClO4 50 %, порошок Mg 30 %, SrSO4 20 %.
Зелений спалах:
- Ba(NO3)2 70-75 %, порошок сплаву Al-Mg 12-18 %, ідітол 8-12 %, нітрогуанідин до 2 %;
- NH4ClO4 60 %, порошок Mg 23 %, BaSO4 17 %.
Джерела
- Shimizu T. Fireworks: The Art, Science and Technique. Pyrotechnica Publications, Austin, Texas, 1981.
- Ладягин Ю. О. Введение в пиротехнику, Москва, 1997.
- Мадякин Ф. П., Тихонова Н. А. и др. Сигнальные и фейерверочные составы и изделия. КГТУ, Казань, 2001.
Цей розділ містить , але походження тверджень у ньому через практично повну відсутність . |
Ця стаття не має . |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Pulsu yuchi pirotehni chni su mishi sumishi goryuchih rechovin zdatni davati periodichni spalahi polum ya impulsi svitla Vikoristovuyut v pirotehnici Princip diyiDiyu gorinnya pulsuyuchih sumishej mozhna rozglyanuti na prikladi gorinnya potrijnoyi sumishi KNO3 nitrat kaliyu S sirka v nadlishku Al alyuminij poroshok Pri zajmanni sumishi sirka zgoraye posharovo za rahunok kisnyu povitrya ta chastkovo kisnyu iz nitratu kaliyu vidilyayuchi teplo yakogo odnak ne dostatno dlya okisnennya zajmannya alyuminiyu abo reakciyi z nitratom kaliyu S O2 SO2 2KNO3 S 2KNO2 SO2 2KNO3 S K2SO4 SO2 2KNO3 3S K2S 3SO2 Cherez pevnij promizhok chasu yakij zalezhit vid kilkosti palnogo pevnogo posharu sho vigoraye chastinki palnogo alyuminiyu ta okislyuvacha nitratu kaliyu postupovo nakopichuyutsya na poverhni sumishi utvoryuyuchi novij poverhnevij shar Cej aktivnij shar progrivayetsya do temperaturi pochatku vzayemodiyi alyuminiyu ta nitratu kaliyu yakij zapalyuyetsya zi spalahom Dali trivaye spokijnij stacionarnij proces zgorannya chergovoyi kilkosti sirki inertnogo palnogo do poyavi nastupnogo aktivnogo sharu KNO3 Al i tak dali 6KNO3 10Al 3K2O 3N2 5Al2O3 Inshi reakciyi 2Al 3S Al2S3 2Al2S3 9O2 2Al2O3 6SO2 K2O SO2 K2SO3 2K2O O2 2SO2 2K2SO4Sklad sumishejYak inertne palivo vikoristovuyut geksametilentetramin urotropin Z inshogo boku pulsuyuchi sumishi mozhna rozglyadati yak taki sho skladayutsya z dvoh chastin 1 tliyuchoyi sumishi sho povilno ta rivnomirno gorit z vidnosno nizkoyu temperaturoyu ta majzhe nevidimim polum yam ta 2 spalahuyuchoyi sumishi osvitlyuvalnoyi sumishi Obidva tipi skladayutsya z okisnika i palnogo prichomu odin iz komponentiv mozhe vhoditi yak v sklad tliyuchoyi sumishi tak i v sklad osvitlyuvalnoyi sumishi Tak dlya vishezgadanoyi sumishi cimi chastinami sluguyut tliyucha sumish sirka kisen z povitrya ta KNO3 ta osvitlyuyucha alyuminij nitrat kaliyu Okislyuvachami v pulsuyuchih sumishah sluzhat natriyu perhlorat kaliyu sulfati bariyu Prikladi tliyuchih sumishiv Organichne ridshe neorganichne palne kisen povitrya Nitrati kaliyu bariyu stronciyu organichne ridshe neorganichne palne v nadlishku Perhlorat amoniyu v nadlishku magnij Prikladi osvitlyuvalnih sumishiv Nitrati kaliyu bariyu stronciyu magnij alyuminij Sulfati bariyu stronciyu magnij alyuminij Perhlorat kaliyu poroshok splavu magnij alyuminij Recepti sumishejBilij spalah Ba NO3 2 70 80 poroshok splavu Al Mg 20 25 0 2 KNO3 15 28 poroshok Al 9 17 sirka 56 76 do 5 Zhovtij spalah Ba NO3 2 65 75 poroshok splavu Al Mg 20 30 Na2C2O4 2 8 NH4ClO4 50 poroshok Mg 40 Na2SO4 10 Chervonij spalah Sr NO3 2 78 84 poroshok splavu Al Mg 16 22 iditol 1 5 2 5 nitroguanidin do 5 NH4ClO4 50 poroshok Mg 30 SrSO4 20 Zelenij spalah Ba NO3 2 70 75 poroshok splavu Al Mg 12 18 iditol 8 12 nitroguanidin do 2 NH4ClO4 60 poroshok Mg 23 BaSO4 17 DzherelaShimizu T Fireworks The Art Science and Technique Pyrotechnica Publications Austin Texas 1981 Ladyagin Yu O Vvedenie v pirotehniku Moskva 1997 Madyakin F P Tihonova N A i dr Signalnye i fejerverochnye sostavy i izdeliya KGTU Kazan 2001 Cej rozdil mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nomu zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cej rozdil peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti rozdilu Cya stattya ne maye interviki posilan Vi mozhete dopomogti proyektu znajshovshi ta dodavshi yih do vidpovidnogo elementu Vikidanih