83181 Strona025 (2)

Rozdział V

ZASADA DOBORU I OBLICZANIE SKŁADU MAS PIROTECHNICZNYCH

I 'i i wybraniu składników mas należy rozwiązać zagadnienie za-•viu i nŃci ich w masie.

I'odstawowe założenia obliczania mieszanin dwuskładnikowych i wieloskładnikowych zostały podane w drugiej połowie XIX wieku przez F. Matjukiewicza i P. Cytowicza.

Wychodzili oni z założenia, *że paliwo zawarte w mieszaninach podwójnych spala się tlenem utleniacza; nie uwzględniali oni jednak udziału powietrza w procesach palenia.

Mieszaniny potrójne i wieloskładnikowe traktowali jako skła-• Li)«l« • • się z dwu lub więcej mieszanin podwójnych. Stosunek pomiędzy masami podwójnymi, składającymi się na masę wieloskładnikową, ustalali przez przeprowadzenie badań wielu wariantów, ikilikHojąc w ten sposób skład diający najlepszy efekt pirotechniczny.

I l DOBÓR I OBLICZANIE SKŁADU MIESZANINY PODWÓJNEJ

W celu ustalenia składu mieszaniny podwójnej należy napisać i ówtutnie reakcji palenia i na tej podstawie obliczyć stosunek cięgnowy utleniacza do paliwa.

l'nil/klad 1. Reakcja palenia masy podwójnej zawierającej chloran potasowi I magnez może być wyrażona równaniem:

KClO;, + 3Mg »= KC1 + 3Mgó.

Nu 12.1 fc chloranu potasowego należy wziąć 24,3 * 3 = 72,9 g (w przybli-•łMilu 73 g) magnezu. Dodając otrzymane wartości 123 g + 73 g = 196 g filHtymuJemy ilość masy w gramach. Stąd łatwo obliczyć, że w 100 g mic-•taniny będziemy mieli:

123•100 196

KClOj

\

73 • UH) 196

- 37,2 g M_g.

/.Aokrąglając otrzymane liczby, otrzymujemy skład masy:

tri, Mu.

6Z%

KClO;;,

nu

Jednak nawet w przypadku mieszanin podwójnych obliczony skład końcowych produktów reakcji rzadko odpowiada rzeczywistości.

Przebieg reakcji powinien być poparty przeprowadzoną analizą chemiczną. Dane te jednak posiadamy jedynie dla niewielkiej ilości mas lub tylko dla mieszanin podwójnych.

Nie mając analizy produktów palenia, możemy mówić jedynie

0    prawdopodobnym równaniu reakcji palenia.

W związku z tym można mówić jedynie o najbardziej prawdopodobnym równaniu rozkładu utleniacza w konkretnym przypadku i najbardziej prawdopodobnych produktach utlenienia paliwa.

W tablicy 1 (rozdz. II) podano najbardziej prawdopodobne równania rozkładu utleniaczy, a w tablicy 7 (rozdz. III) — produkty utlenienia paliw nieorganicznych. Posługując się tymi równaniami można w wielu przypadkach wyprowadzić prawdopodobne równanie reakcji palenia mas podwójnych i na tej podstawie znaleźć skład masy.    ₅

Przykład, 2. Ułożyć równanie reakcji palenia i znaleźć skład mieszaniny podwójnej, zawierającej azotan barowy i magnezowy.

W tablicy 1 znajdujemy równanie rozkładu utleniacza

Ba(NO_ab = BaO + N_a -f 2,5 O,.,

a w tablicy 7 znajdujemy wskazówkę, że produktem utlenienia magnezu jest MgO.

Wykorzystując tlen wydzielony przy rozkładzie utleniacza na utlenienie magnezu otrzymujemy następujące równanie reakcji:

BatNOs)* + 5Mg = BaO + N* ■+ 5MgO

1    wyznaczamy skład mieszaniny:

Azotan barowy 68%

Magnez    32%

Masą o takim składzie można się w wielu razach posługiwać praktycznie.

Jest wiadome jednak, że magnez przy niedoborze tlenu może reagować z azotem i dlatego dla mieszanin zawierających więcej niż 32% magnezu można napisać następujące równanie reakcji paleniu (bez udziału tlenu powietrza):

Ba(N0₃)₂'+ 8Mg = BaO +-5MgO + Mg_:1N₂.

Stąd skład masy:

Azotan barowy 57%

Magnez    43%

Prowadząc obliczenia i układając przypuszczalne równania reakcji palenia należy kierować się również danymi termochemicz-nymi. I tak na przykład w danym przypadku należy uwzględnić to, że przy łączeniu się magnezu z azotem wydziela się około trzy razy mniej ciepła niż przy łączeniu się magnezu z tlenem i dla-

53