43224 Strona042 (2)

Tablica 27

Temperatury reakcji palenia mas dymnych

Skład ni a.w %

Chloran potasowy — 32, lalłoza — 23, izcrwicń pnranitroanilinowa — 45 • lilonin potasowy - 35, laktoza 25, nitroanilina -    40

Tornperaturę płomienia mas pirotechnicznych przewyższającą itl)00'C mierzy się za pomocą pirometrów optycznych. Podstawą t«'J metody pomiarów jes; założenie, że promieniowanie wysyłane przez płomienie odbywa się, choćby w przybliżeniu, tak samo jak promieniowanie ciała doskonale czarnego.

Emisja świetlna w tych warunkach powinna podlegać:

1)    Prawu Stefana-Boltzmana E = c • T\

gdzie E — całkowita energia promieniowania, c — współczynnik proporcjonalności; T — temperatura bezwzględna;

2)    prawu Wiena • T = 2884,

gdzie ż_1I)liN — długość w mikronach tej fali, na którą wypada maksimum energii świetlnej;

3)    prawu Plancka

_P . - ¹ £_a -- c,

m -

*■C

noo

woo

3	J
/ *
I t 1 l	\ / -\			\
9				\_
			|

20    40    60    80 m

% substancji palnej w masie pirotechnicznej podwójnej

•A-⁵

Rys. 3. Maksymalne temperatury uzyskane w wyniku palenia się mieszanin podwójnych (temperatury mierzone termoparą Pt/Pt-Rh). Skład budanych mieszanin: 1—Ba0₂, Mo; 2 — KMnO,„ Mo; 3 — BaO*, S; 4 — Ba0₂, Fe; 5 — KMnO<, Fe; 6 — K,Cr₂0₇, Fe

C ₂

gdzie Ci i C2 — stałe, e — podstawa logarytmów naturalnych, / — długość fali, E_a — intensywność promieniowania energii świetlnej o długości fali l.

W rzeczywistości promieniowanie wysyłane przez płomienie mas pirotechnicznych różni się od promieniowania ciała doskonale czarnego (promieniowanie ciała doskonale czarnego daje widmo ciągłe).

W płomieniu wiele substancji znajduje się w stanie gazowym, dając widmo nieciągłe (prążkowe). Obecność w płomieniu rozpa-

lonych cząstek stałych lub ciekłych sprawia, że tworzy się również i widmo ciągłe. Płomień mas pirotechnicznych w większości wypadków daje widmo ciągle z nałożonym nań nieciągłym widmem fazy gazowej. Intensywność obu widm zależy od wielu czynników; przede wszystkim od temperatury płomienia oraz od ilości znajdującej się w płomieniu fazy stałej i gazowej, cząstek masy pirotechnicznej.

Z wyżej opisanych rozważań wynika, że za pomocą pirometru optycznego* w większości wypadków można otrzymać jedynie przybliżoną ocenę rzeczywistej temperatury płomienia (dla ogni białych dokładność wynosi od +50 do +100°C).

Do pomiarów temperatur płomieni barwnych pirometry optyczne są nieodpowiednie. Znacznie bardziej dokładne są pomiary temperatur rozpalonych żużli stałych i ciekłych, tworzących się podczas palenia mas pirotechnicznych.

Przy zastosowaniu metody optycznej Wartenberg** dokonał pomiaru temperatury „topiącego się” termitu żelazowo-gl i nowego i otrzymał wartość 2400 +50°C.

Eggert, Eder i Gibbeck*** mierzyli intensywność promieniowania magnezu w różnych częściach widma i na tej podstawie obliczyli „temperaturę świetlną”**** płomienia.

Arditti***** mierząc pirometrem optycznym temperąturę płomienia mas zapałczanych, zawierających około 40% chloranu potasowego, otrzymał wartość temperatury 1400—1500°C.

Na koniec dodać należy, że w różnych strefach płomień ia' pirotechnicznego panują różne temperatury i zwykle przez pojęcie temperatury płomienia rozumiemy najwyższą temperaturę.

* Opisy różnych typów konstrukcji pirometrów optycznych — patrz bibliografia [I], [2] i |7|,

** Wartenberg i We ner: Temperatura reakcji termitu żelaznego, Z. Elcktrochem, 42, 293, 1936.

*** Z. Wiss. Phot., 1928—1930.

'**** „Świetlną temperaturą" ciała nazywa się tę temperaturę, w której stosunek intensywności promieniowania ciała doskonale czarnego dla dwu różnych długości fal A, i x₂ równa się stosunkowi intensywności promieniowania danego ciała fizycznego przy tych samych długościach fal. Doświadczalne oznaczenie temperatury świetlnej ciała sprowadza się do określenia stosunku intensywności promieniowania dla dwóch różnych dłu

gości fal: A ; ——    oraz do odnalezienia (w tablicy) temperatury, w któ-

rej ciało doskonale czarne posiada tę samą wartość stosunku k.

***** Arditti: Pomiar temperatur palenia mas zapałczanych. Compt. Rend. 226, Nr 15, 1179—80, 1948.

87