Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12
Шрифт:
Составы второго типа — металлохлоридные дымовые смеси, содержащие в своем составе окислитель (хлорорганическое соединение), металлическое горючее и вспомогательные вещества.
Процесс дымообразования при горении дымовых составов этого типа сводится к окислению металлического горючего хлорорганическим соединением, образованием в результате реакции легко испаряемого хлорида металла, который, конденсируясь и гидролизуясь, образует дым. В качестве окислителя применяют четыреххлористый углерод, гексахлорэтан, гексахлорбензол, пентахлоранилин, пентахлорбензол, октохлорпропан, октохлорнафталин. В качестве металлического горючего применяются цинк, алюминий, железо, магний,
Рецепт дымовой смеси с жидким хлорорганическим окислителем:
Четыреххлористый углерод (CCl4)… 40%
Цинк… 34%
Хлорат натрия… 14%
Хлорид аммония… 9%
Кизельгур… 3%
Рецепты металлохлоридных смесей с твердыми окислителями:
Гексахлорэтан I — 30 %; II — 54,7%
Цинк I — 38 %; II — 45,3%
Хлорат калия I — 29 %; II — _
Уголь I — 3 %; II — _
Немецкий состав
Гексахлорэтан… 53%
Цинк… 44%
Окись магния… 3%
Кроме цинковой пыли, в металлохлоридных составах применяют порошки алюминия, железа, силицида кальция, магния:
Смесь гексахлорэтана с алюминием горит интенсивно, чтобы замедлить процесс ее горения, к ней добавляют значительное количество инертных дымообразователей, так американский состав НС имеет рецепт:
Гексахлорэтан… 45–47%
Алюминий… 5–8%
Окись цинка… 47–48%
Карбонат цинка… 0–1%
Борат цинка… 0–1%
При горении смеси, содержащей немного алюминия, протекает реакция:
2Аl + 9ZnO + 3С2Сl6 = Аl2O3 + 9ZnCl2 + 6СО
Дым, образующийся при такой реакции, содержит некоторое количество сажи и по цвету скорее серый чем белый.
Дымовые шашки снаряжаются дымовыми составами обычно в спрессованном виде, не исключается и формование методом легкой набивки с применением цементаторов.
Чувствительность металлохлоридных составов к взрывному импульсу невелика, взрыв может развиться только в очень прочной оболочке и при применении мощного промежуточного детонатора. Сила взрыва таких смесей невелика.
СОСТАВЫ ЦВЕТНЫХ ДЫМОВ
Составы цветных дымов используются в военной пиротехнике в дневное время для сигнализации, корректировки стрельбы и слежения за целью, таким же образом, как осветительные составы в ночное время.
Для дневных сигнализаций употребляют дымовые облака в основном четырех цветов: красного, желтого, зеленого и синего. Иногда применяют черный дым, заменяя им либо зеленый, либо синий цвет. Хуже других, особенно при больших дистанциях наблюдения, различаются между собой синий и зеленый цвета.
Наилучшую видимость и различимость цвета дымовые облака имеют в летнюю ясную тихую погоду при скорости ветра не более 2…3 м/сек. Хуже всего цвет дыма наблюдается, если дымовое облако расположено между солнцем и глазом наблюдателя, при таком наблюдении многие цветные облака кажутся почти белыми. В том случае, когда солнце находится за спиной
Наилучшими условиями наблюдения за цветом облака являются такие, когда угол, образованный солнцем, дымовым облаком и глазом наблюдателя, находится в пределах 45…135°.
На стабильность сигнального облака в воздухе большое влияние оказывают его форма и величина.
Способы получения цветных дымов
Цветные дымы, также как и маскирующие, могут быть получены методом диспергирования и конденсации. Получение цветных дымов методом диспергирования осуществляется распылением тонко измельченных минеральных красок при помощи взрывчатых веществ, однако, для получения удовлетворительного по качеству и времени наблюдения цветного облака приходится расходовать большое количество красящих веществ (1…2 кг). Дым, полученный таким способом, скоро рассеивается, так как частицы его имеют слишком большие размеры (10– 2…10– 3 см) и быстро оседают. Получение цветных дымов методом конденсации при помощи химических реакций, протекающих между неорганическими веществами, также не имели успеха. Относительно неплохие результаты были получены только для составов черного дыма, который было предложено получать при горении металлохлоридных смесей, содержащих в качестве третьего компонента богатые углеродом ароматические соединения.
Гексахлорэтан… I — 60 % II — 59%
Магний… I — 19 %; II — 18%
Нафталин… I — 21 %; II — _
Антрацен… I — _; II — 23%
Из-за низкой температуры плавления смеси с нафталином (температура плавления нафталина составляет 53 °C), выгодно нафталин заменять антраценом. Реакция горения таких смесей должна протекать при свободном доступе воздуха, иначе нафталин или антрацен будут не сгорать, а возгоняться. Дым получится не черный, а серый. Черный цвет дыму придает, содержащийся в нем свободный углерод (сажа).
Примеры составов черного дыма, не содержащих металлохлоридных смесей:
Хлорат калия… I — 45 %; II — 55%
Нафталин… I — 40 %; II — _
Антрацен… I — _; II — 45%
Уголь… I — 15 %; II — _
Отличием таких смесей от составов маскирующих дымов является отсутствие в них хлористого аммония и большое содержание хлората калия, таким путем значительно повышают температуру горения смеси и в процессе ее горения происходит уже не возгонка нафталина, а его неполное сгорание, сопровождающееся выделением большого количества сажи.
Из цветных дымов, получающихся при химической реакции неорганических соединений, заслуживает внимания только желтый дым, образующийся при реакции сгорания состава:
Нитрат калия… 30%
Сера… 15%
Реальгар (As2S3)… 55%
При горении смеси выделяется желтый дым трехсернистого мышьяка — AS2S3, дым бледнеет на воздухе из-за окисления с образованием окиси мышьяка AS2O3. Дым сильно ядовит, чтобы избежать сгорания трехсернистого мышьяка необходимо организовать горение указанной смеси без доступа кислорода воздуха. Наилучшие по качеству сигнальные дымы всех цветов (красного, желтого, зеленого, синего) были получены при возгонке органических красителей. В составах, содержащих окислитель, горючее и органический краситель, последний за счет тепла, выделяющегося при горении, переходит в парообразное состояние и выбрасывается в атмосферу, где конденсируется, образуя окрашенный дым.