szybkości, gdyż „wszystkie zjawiska palenia są związane z szybkościami reakcji chemicznych, przebiegających w warunkach nie-i 20 termicznych”1.
Niewątpliwie znajomość wszystkich pośrednich etapów procesu pńlenia jest niezwykle ważna. Ale w celu ustalenia składów produktów przejściowych reakcji jest konieczne w większości przypadków przeprowadzenie bardzo złożonych prób doświadczalnych; w chwili obecnej niestety nie posiadamy tych danych dla większości reakcji palenia mas pirotechnicznych.
Przechodząc do rozważań nad dotąd zebranym materiałem doświadczalnym, należy wskazać, że prędkość palenia mas pirotechnicznych wyznacza zarówno skład masy (czynnik chemiczny), jak i warunki palenia mas (czynniki fizyczne).
Spośród mocno sprasowanych mas (współczynnik sprasowania k ^ 0,85) mieszaniny podwójne azotanów potasowców (lub wa-pniowców) z magnezem, zawierające 50—d0% magnezu, palą się bardzo intensywnie przy ciśnieniu atmosferycznym w zwykłej temperaturze (<^20°C). Również z dużą prędkością palą się masy z cyrkonem. Masy z aluminium o tym samym rozdrobnieniu metalu palą się znacznie wolniej niż masy z magnezem.
Prędkość palenia mieszanin podwójnych: utleniacz — metal szybko (jednak dio pewnej granicy) wzrasta wraz ze zwiększaniem się zawartości metalicznej substancji palnej; jest prawdopodobne, że to zwiększenie prędkości palenia wiąże się ze wzrostem przewodnictwa cieplnego mas o dużej zawartości metalu.
Przy jednakowej zawartości metalu podwójne mieszaniny chloranów z magnezem palą się wolniej niż mieszaniny azotanów z magnezem; przyczyna tego nie jest dotąd znana.
Spośród mieszanin, nie zawierających substancji palnych metalicznych, palą się intensywnie jedynie liczne mieszaniny chloranowe oraz proch-czarny; średnią prędkość palenia mają mieszaniny azotanu potasowego z węglem i iditolem.
W tablicy 36 podano prędkości palenia różnych mas wieloskładnikowych.
Masy oparte na azotanach, nie zawierające substancji palnych, palą się w większości'przypadków powoli i mało intensywnie.
W tablicy 37 przytoczono równoznaczne dane odnośnie do prędkości palenia niektórych mas chloranowych i azotanowych mie-Hzanin podwójnych, nie zawierających metalicznych substancji palnych.
Prędkości palenia mas wieloskładnikowych
Hodzaj musy |
Prędkość palenia przy ciśnieniu atmosferycznym i 0,85 mm/sok |
Oświetlająca |
1 10 |
Smugowa |
2 — 10 |
Ogni sygnalizacyjnych |
I —3 |
Tcrmitowa |
1-3 |
Dymna |
0,5 — 2 |
Wprowadzenie pokostu lub kalafonii do mas wieloskładnikowych wybitnie zwalnia proces palenia.
Tablica 37
Prędkości liniowe palenia mieszanin podwójnych (mrn/sek) (utleniacz i substancja palna zostały wzięte w stosunkach stechiometrycz-nych; k = 0,5—0,6; masy spalano w rurkach z kartonu o średnicy 16 mm)
Substancja palna |
Utleniacz | ||||
KCIO, |
Bh(CI03), |
KNOs |
NaNOj |
1MNO,), | |
Siarka |
2 |
2 |
nie pali się |
— | |
Węgiel drzewny |
(i |
2,5 |
£ |
1 |
0,3 |
(lukier |
2,5 |
1,5 |
l |
0,5 |
0,1 |
Szelak |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,8 |
Pokost |
0,5 |
0,4 |
— |
— |
— |
Według tablicy 37 mieszaniny chloranu z siarką palą się dość energicznie; natomiast w zwykłej temperaturze nie udaje się zapalić mieszanin azotanów sodowego lub potasowego z siarką."1 Tłumaczy się to tym, że widocznie ilość ciepła wydzielająca się podczas palenia siarki jest niedostateczna, aby wywołać rozkład azotanu i aby zapewnić podgrzanie sąsiednich warstw masy.
Jako dowód mogą służyć poniższe obliczenia fizykochemiczne. W temperaturze 300—350°C reakcja rozkładu azotanu przebiega z utworzeniem azotynów, a zatem przypuszczalna reakcja pomiędzy azotanem sodowym i siarką może być wyrażona równaniem
2 Na NO., + S - 2 Na NO. -j- SO. -f 21 kcal. 2
111
N. Siemienow: Izw. AN SSSR, OTN, nr 5, 70H, 1053. 110
P. Cy to wic z: Opyt racjonalno) piratiechnii, SPB, 1694. sir. 166.