Pirotechnik powinien znać metodykę badań wrażliwości mas pirotechnicznych, jak również orientować się w całości materiału rzeczowego odnoszącego się do badań mas pirotechnicznych. Posługując się tym materiałem powinien on umieć opracować prawidłową technologię wyrobu mas i elementów ogniowych.
Oprócz tego każdiy 'biegły pirotechnik tworzący nową masę pirotechniczną, dobierając składniki masy, powinien zdawać sobie sprawę, jaką wrażliwość może posiadać nowa masa; w większości przypadków udaje się to przewidzieć z pewną dokładnością przed przystąpieniem do przeprowadzania właściwych badań.
§ 1. OKREŚLANIE WRAŻLIWOŚCI MAS NA DZIAŁANIE BODŹCÓW CIEPLNYCH
Określenie wrażliwości mas pirotechnicznych na bodźce cieplne sprowadza się do określenia temperatury samozapłonu.
W temperaturach niższych od temperatury samozapłonu reakcja rozkładu mas pirotechnicznych przebiega powoli.
Temperaturą samozapłonu masy nazywamy tę najniższą temperaturę, do której należy ogrzać masę, aby spowodować zjawisko samorzutnego jej zapalenia, któremu towarzyszyłby widoczny efekt świetlny, dźwiękowy lub dymny.
Według obecnych poglądów zjawisko samozapłonu można wytłumaczyć w następujący sposób: przy podwyższaniu temperatury wzrasta szybkość reakcji i rośnie ilość wywiązywanego ciepła; w odpowiednim momencie przyrost ciepła staje się większy niż oddawanie go na zewnątrz; następuje wzrost temperatury przez aamozagrzanie się, zwielokrotnia się szybkość reakcji przebiegających w masie i wreszcie proces kończy się samozapłonem masy.
Z powyższego wynika, że temperatura zapłonu masy nie jest wielkością stałą, lecz w odpowiedniej mierze zależy od stworzonych przy tym warunków przypływu i odpływu ciepła i dlatego w praktyce przy oznaczaniu temperatury zapłonu należy bardzo dokładnie określić budowę przyrządu, sposób i czas ogrzewania oraz ciężar próbki masy pirotechnicznej.
Podajemy jeden ze sposobów oznaczania temperatury samozapłonu masy pirotechnicznej.
W specjalnej łaźni blaszanej, napełnionej stopem Wooda, który ogrzewa się aż do stopienia, zanurza się do */» wysokości trzy szklane probówki; do jednej z probówek wkłada się termometr. Następnie naczynie ogrzewa się do temperatury zbliżonej do przypuszczalnej temperatury zapłonu mas. Po osiągnięciu tej temperatury do dwóch pozostałych probówek wsypuje się po 0,1 g masy i utrzymując stalą temperaturę naczynia notuje się czas do momentu samozapalenia mas (czas indukcji). W razie niezapalenia się masy w ciągu 5 min próbę przerywa się.
Szereg podobnych prób, przeprowadzonych w różnych temperaturach, za każdym razem z nowymi odważkami mas, pozwala na ustalenie z dokładnością do 5°C tej minimalnej temperatury, poniżej której w czasie badania trwającego 5 min nie następuje samozapalenie.
Temperaturę tę przyjmuje się jako temperaturę samozapłonu.
Wyniki prób można uzupełnić wykresem wskazującym zależność pomiędzy czasem indukcji a temperaturą zapłonu.
Masy, których temperatura samozapłonu przewyższa 400—450' C, bada się nie w łaźni, lecz w piecu elektrycznym. W tym przypadku wystarcza oznaczenie temperatury samozapłonu z dokładnością do 10 ’C.
Tablica 29
Temperatura samozapłonu podwójnych mieszanin pirotechnicznych (°C) (substancję palną i utleniacz wzięło w stosunkach stechiometrycznych)
Substancja p |
lipa | ||||
Utleniacz |
siarka |
laktoza |
wpffiol tl rzewny |
proszek M« |
pyl Al |
(iii Imali pola sowy |
220 |
11*0 |
MO |
7HÓ | |
N a dc li lora n potasowy |
ó(i() |
:m r» |
4(H) |
400 |
7ll.*i |
Azotan potasowy |
44(1 |
:wx» |
4i.j |
filió |
'H!)0 |
W tablicy 29 podano temperatury samozapłonu niektórych mas pirotechnicznych.
Dodać należy, że temperatura samozapłonu mieszanin podwójnych, zawierających chloran potasowy jako .utleniacz (tablice 29 i 30), w większości przypadków jost znacznie niższa niż tom per a-
Tablica 30
Temperatura samozapłonu mieszanin podwójnych z chloranom potasowym
Subslanrja palna | |||||
szelak |
idilol |
kalafonia |
siarę zek lilii y- IIIOIIII |
Krafil | |
Teniperalura Sriino/.apłonii °.! |
2óO |
:t4“» |
;i:«5 |
2iir» |
81)0 |
91