Химический состав пороха энциклопедия: пороха — Химическая энциклопедия

пороха — Химическая энциклопедия

ПОРОХА (т. наз. метательные ВВ)

твердые смеси орг. и(или) неорг. соединений, способные устойчиво (без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш. давлений (0,1–1000 МПа). П. — источники энергии для сообщения снарядам, ракетам и т. д. необходимой скорости полета к цели.

Для создания режима устойчивого горения с регламентир. скоростью тепло- и газовыделения П. формуют в виде монолитных плотных зарядов с высокой мех. прочностью, не допускающей их разрушения в момент выстрела в стволе орудия или при горении в ракетном двигателе. При сохранении сплошности заряда горение П. происходит послойно — параллельными слоями в направлении, перпендикулярном поверхности горения заряда. Скорость тепло- и газовыделения определяется величиной поверхности заряда и линейной скоростью горения. Поверхность заряда П. определяется размером и формой его элементов, выполненных в виде цилиндров с одним или несколькими каналами, пластин, лент, сфер и т. д. В зависимости от формы элементов величина поверхности заряда при горении изменяется по-разному. Горение с уменьшением поверхности заряда

наз. дегрессивным и сопровождается уменьшением скорости газовыделения, горение с увеличением поверхности наз. прогрессивным. В случае постоянной или слабо увеличивающейся поверхности горящего заряда давление в стволе орудия или ракетной камере остается приблизительно постоянным.

Скорость горения П. U увеличивается с повышением давления р окружающего газа и температуры заряда Т0 по уравнению: U = Bpv(l — АТ0), где А, B и v эмпирич. постоянные, зависящие от состава П. В ракетной камере с рабочим давлением ~ 10 МПа скорость горения П. составляет 1 см/с, в ствольных системах с рабочим давлением 100–1000 МПа-10–100 см/с. Время сгорания порохового заряда определяется не только скоростью горения, но и величиной наим. размера отдельного элемента, т. наз. толщиной горящего свода, которая может колебаться от 0,1 мм для короткоствольных систем до неск. дм для ракетных двигателей. В ствольных системах П. сгорает за сотые и тысячные доли с, в ракетных двигателях-за десятки с. При горении П. выделяется большое количество газов (до 1 м

3/кг) с температурой 1200–3700 °C.

П. характеризуют теплотой сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0 и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой, которую производят газообразные продукты взрыва 1 кг П., — т. наз. силой П. f= p0u0Tг/273 в Н∙м/кг, где p0-атм. давление, Tг-макс. температура газов; для ракетных систем работоспособность П. — единичный импульс (в Н∙с/кг), который соответствует величине уд. тяги, развиваемой ракетным двигателем при сгорании 1 кг П.

В зависимости от хим. состава обычно различают нитро-целлюлозные и смесевые П. Основа всех нитроцеллюлозных (бездымных) П.-целлюлозы нитраты, пластифицированные разл. растворителями. В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести растворителя различают пироксилиновые П., баллиститы и кордиты. Пироксилиновые П. содержат пироксилин (12,2–13,5% N), следы летучего растворителя — пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром), небольшие количества стабилизатора хим. стойкости П. (

напр., дифениламин) и флегматизатора (напр., камфора), др. добавки. При изготовлении пироксилиновых П. после смешения компонентов и их пластификации полученную массу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (1,5–2,0 см), из которых затем удаляют растворитель. Теплота сгорания пироксилиновых П. ок. 4000 кДж/кг, объем газообразных продуктов ок. 1000 л/кг, сила пороха ок. 106 Н∙м/кг. Применяют их только в ствольных системах. Баллиститы и кордиты-бездымные П. для ствольных систем и твердые ракетные топлива.

Смесевые П. — гетерог. композиции, состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя (обычно NH4C1O4, 70–80% по массе) и горючего полимерного связующего (обычно синтетич. каучуки и смолы, 10–20%). Кроме того, смесевые П. могут содержать пластификаторы, порошкообразный А1 (10–20%), катализаторы горения, отверждающие добавки и др. Изготовление смесевых П. включает тщательное смешение всех компонентов (связующее находится в вязкотекучем состоянии), заполнение полученной массой изложницы или непосредственно ракетного двигателя, отверждение заряда при нагревании. Применяют в качестве смесевых твердых ракетных топлив. По сравнению с баллиститами смесевые П. обладают более высокой

уд. тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и температуры, возможностью регулирования физ.-мех. характеристик и скорости горения при помощи присадок. Благодаря высоким эластич. свойствам смесевых П. можно изготовлять заряды жестко-скрепленными (на клеевой основе) со стенкой двигателя, что резко увеличивает коэф. наполнения топливом двигательной установки.

К смесевым П. относят также дымные (черные) П. Окислителем в таких П. служит KNO3 (70–80% по массе), горючим-уголь (10–20%), связующим-сера (8–10%). Дымный П. легко воспламеняется под действием искры и пламени; т. всп. ок. 300 °C; более чувствителен к удару, чем некоторые бризантные ВВ. Скорость горения запрессованных зарядов таких П. при атм. давлении 8–10 мм/с.

Процесс изготовления дымного П. включает измельчение исходных компонентов, их смешение, уплотнение смеси, зернение, полирование и сортировку. Применяют дымный П. в патронах для охотничьих ружей, снаряжения дистанц. колец в трубках и огнепроводных шнуров, в воспламенителях к зарядам из нитроцеллюлозных П., зарядах типа шрапнели.

Раньше всех был применен дымный П., место и время изобретения которого точно не установлены. Наиб. вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. В Европе (в т. ч. в России) дымный П. начали применять в 13 в.; до сер. 19 в. он оставался единственным ВВ для горных работ и до кон. 19 в.-метательным средством. Пироксилиновый П. впервые получен в 1884 П. Вьелем, кордит-ный — в кон. 19 в. в Великобритании, баллиститный — в 1887 А. Нобелем. В России производство бездымного П. осуществлено в 1890 благодаря работам Д. И. Менделеева. Заряды из баллиститных П. для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и использовались в Великую Отечественную войну в гвардейских минометах "Катюша".

Лшп.: Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969; Горст А. Р., Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972.

Б. С. Светлов

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. ПОРОХА — ПОРОХА — взрывчатые соединения или смеси, основная форма взрывчатого превращения которых — послойное взрывное горение. Различают пороха на основе индивидуальных взрывных соединений, напр. Большой энциклопедический словарь
  2. пороха — См. порох Толковый словарь Даля
  3. Пороха — Твёрдые (конденсированные) уплотнённые смеси взрывчатых веществ (См. Взрывчатые вещества), способные к протеканию в узкой зоне самораспространяющихся экзотермических реакций с образованием главным образом газообразных продуктов. Горение... Большая советская энциклопедия
  4. Пороха — (a. powders; н. Pulver; ф. poudres; и. polvoros) — взрывчатые соединения или смеси, осн. формой взрывчатого превращения к-рых является послойное горение. Pазличают... Горная энциклопедия

XuMuK.ru - ПОРОХА - Химическая энциклопедия


ПОРОХА (т. наз. метательные ВВ), твердые смеси орг. и(или) неорг. соединений, способные устойчиво (без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш. давлений (0,1-1000 МПа). Пороха-источники энергии для сообщения снарядам, ракетам и т. д. необходимой скорости полета к цели.

Для создания режима устойчивого горения с регламентир. скоростью тепло- и газовыделения пороха формуют в виде монолитных плотных зарядов с высокой мех. прочностью, не допускающей их разрушения в момент выстрела в стволе орудия или при горении в ракетном двигателе. При сохранении сплошности заряда горение порохов происходит послойно -параллельными слоями в направлении, перпендикулярном пов-сти горения заряда. Скорость тепло- и газовыделения определяется величиной пов-сти заряда и линейной скоростью горения. Пов-сть заряда порохов определяется размером и формой его элементов, выполненных в виде цилиндров с одним или несколькими каналами, пластин, лент, сфер и т. д. В зависимости от формы элементов величина пов-сти заряда при горении изменяется по-разному. Горение с уменьшением пов-сти заряда наз. дегрессивным и сопровождается уменьшением скорости газовыделения, горение с увеличением пов-сти наз. прогрессивным. В случае постоянной или слабо увеличивающейся пов-сти горящего заряда давление в стволе орудия или ракетной камере остается приблизительно постоянным.

Скорость горения порохов U увеличивается с повышением давления р окружающего газа и т-ры заряда Т

0 по ур-нию: U = Bpv(l — АТ0), где А, B и v эмпирич. постоянные, зависящие от состава порохов. В ракетной камере с рабочим давлением ~ 10 МПа скорость горения порохов составляет 1 см/с, в ствольных системах с рабочим давлением 100-1000 МПа-10-100 см/с. Время сгорания порохового заряда определяется не только скоростью горения, но и величиной наим. размера отдельного элемента, т. наз. толщиной горящего свода, к-рая может колебаться от 0,1 мм для короткоствольных систем до неск. дм для ракетных двигателей. В ствольных системах порох сгорает за сотые и тысячные доли с, в ракетных двигателях-за десятки с. При горении порохов выделяется большое кол-во газов (до 1 м3/кг) с т-рой 1200-3700 °С.

Пороха характеризуют теплотой сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0 и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой, к-рую производят газообразные продукты взрыва 1 кг пороха,-т. наз. силой пороха f= p0u0T

г/273 в Н·м/кг, где p0-атм. давление, Tг-макс. т-ра газов; для ракетных систем работоспособность пороха-единичный импульс (в Н·с/кг), к-рый соответствует величине уд. тяги, развиваемой ракетным двигателем при сгорании 1 кг пороха.

В зависимости от хим. состава обычно различают нитро-целлюлозные и смесевые пороха. Основа всех нитроцеллюлоз-ных (бездымных) порохов-целлюлозы нитраты, пластифицированные разл. р-рителями. В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести р-рителя различают пироксилиновые пороха, баллиститы и кордиты. Пироксилиновые пороха содержат пироксилин (12,2-13,5% N), следы летучего р-рителя - пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром), небольшие кол-ва стабилизатора хим. стойкости порохов (напр., дифениламин) и флегматизатора (напр., камфора), др. добавки. При изготовлении пироксилиновых порохов после смешения компонентов и их пластификации полученную массу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (1,5-2,0 см), из к-рых затем удаляют р-ритель. Теплота сгорания пироксилиновых порохов ок. 4000 кДж/кг, объем газообразных продуктов ок. 1000 л/кг, сила пороха ок. 10

6 Н·м/кг. Применяют их только в ствольных системах. Баллиститы и кордиты-бездымные пороха для ствольных систем и твердые ракетные топлива.

Смесевые пороха-гетерог. композиции, состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя (обычно NH4C1O4, 70-80% по массе) и горючего полимерного связующего (обычно синтетич. каучуки и смолы, 10-20%). Кроме того, смесевые пороха могут содержать пластификаторы, порошкообразный А1 (10-20%), катализаторы горения, отверждающие добавки и др. Изготовление смесевых порохов включает тщательное смешение всех компонентов (связующее находится в вязкотекучем состоянии), заполнение полученной массой изложницы или непосредственно ракетного двигателя, отверждение заряда при нагревании. Применяют в качестве смесевых твердых ракетных топлив. По сравнению с баллиститами смесевые пороха обладают более высокой уд. тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и т-ры, возможностью регулирования физ.-мех. характеристик и скорости горения при помощи присадок. Благодаря высоким эластич. св-вам смесевых порохов можно изготовлять заряды жестко-скрепленными (на клеевой основе) со стенкой двигателя, что резко увеличивает коэф. наполнения топливом двигательной установки.

К смесевым порохам относят также дымные (черные) пороха. Окислителем в таких порохах служит KNO3 (70-80% по массе), горючим-уголь (10-20%), связующим-сера (8-10%). Дымный порох легко воспламеняется под действием искры и пламени; т. всп. ок. 300 °С; более чувствителен к удару, чем нек-рые бризантные ВВ. Скорость горения запрессованных зарядов таких порохов при атм. давлении 8-10 мм/с.

Процесс изготовления дымного пороха включает измельчение исходных компонентов, их смешение, уплотнение смеси, зернение, полирование и сортировку. Применяют дымный порох в патронах для охотничьих ружей, снаряжения дистанц. колец в трубках и огнепроводных шнуров, в воспламенителях к зарядам из нитроцеллюлозных порохов, зарядах типа шрапнели.

Раньше всех был применен дымный порох, место и время изобретения к-рого точно не установлены. Наиб. вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. В Европе (в т.ч. в России) дымный порох начали применять в 13 в.; до сер. 19 в. он оставался единственным ВВ для горных работ и до кон. 19 в.-метательным ср-вом. Пироксилиновый порох впервые получен в 1884 П. Вьелем, кордитный - в кон. 19 в. в Великобритании, баллиститный - в 1887 А. Нобелем. В России произ-во бездымного пороха осуществлено в 1890 благодаря работам Д. И. Менделеева. Заряды из баллиститных порохов для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и использовались в Великую Отечественную войну в гвардейских минометах "Катюша".

Лшп.: Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969; Горст А. Р., Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972. Б. С. Светлов.

Химические компоненты порохов. Поверхностные вещества. Основные характеристики порохов.

Химические компоненты порохов. Поверхностные вещества.  Основные характеристики порохов.

Порох может содержать различные добавки, которые существенно влияют на характеристики его горения.

Стабилизаторы.
Пироксилин как эфир азотной кислоты сам по себе представляет вещество весьма стойкое и при нормальных условиях может храниться ряд лет. Возможность разложения пироксилина обуславливается посторонними веществами, остающимися в пироксилине после нитрации и образующимися в период нитрации. К таким веществам относятся: кислоты азотная и серная, азотно-сернокислые эфиры клетчатки, эфиры азотистой кислоты и др. Кислоты удаляются из пироксилина водой, сернокислые эфиры разлагаются при кипячении в воде или слабом растворе кислоты, а эфиры азотной и азотистой кислот омыляются щелочами. Понятно, что у различных производителей стойкость пороха и содержание в нем кислот будут неодинаковы. Полностью удалить вышеназванные вещества затруднительно, поэтому основной компонент пороха — нитроцеллюлоза — разлагается при хранении с течением времени.

Применение стабилизаторов уменьшает разложение и изменение свойств пороха. Стабилизаторы реагируют с азотными парами, которые являются продуктами реакции разложения нитроцеллюлозы, их  количество составляет от 0,5 до 1 процента пороховой массы.  Наиболее используемые стабилизаторы – дифениламин (DFA), этилцентралит (ЕС) и другие централиты. Количество и состав стабилизаторов может быть выявлен методами хроматографии для определения срока годности пороха, хранимого некоторое время.

Дифениламин служит не только стабилизатором, но может являться и индикатором пригодности пороха, поскольку меняет свой цвет в зависимости от его сохранности. Так, порох с примесью дифениламина с течением времени приобретает из черно-бурого черно-зеленый цвет.
Окрашенный таким образом порох еще очень стоек, но в нем уже можно ожидать снижение баллистических качеств. Когда же его цвет из черно-зеленого переходит в красно-оранжевый, он становится совершенно негодным.

Этилцентралит. Может служить не только стабилизатором для пороха, но и являться также веществом, способным обращать пироксилин в коллоидной состояние, и с этой целью он применяется для пороха с примесью нитроглицерина.

Мочевина. Имеет щелочную реакцию, чем обуславливает повышение стойкости пироксилина, в котором она нейтрализует свободные кислоты, не удаленные промывкой. Затем мочевина вступает во взаимодействие с образовавшимися при разложении пироксилина окислами азота, давая с ними безвредные для стойкости пироксилина
вещества, углекислоту, воду и азот.

Вазелин. Также увеличивает стойкость пороха, но его действие основано на том, что он закрывает пороховые поры, вследствие чего продукты разложения пороха встречают затруднение в распространении их в толще пороховой массы.

Анилин. Применяется как стабилизатор в некоторых итальянских порохах.

Флегматизаторы.
Флегматизацией называется обработка пороха с целью увеличения времени горения его наружных слоев. Частным случаем флегматизации является способ обработки наружной поверхности пороха так, чтобы, например, порох трубчатой формы мог гореть только с внутренней поверхности, наружная же оставалась нетронутой вследствие покрытия ее слоем трудно горящего вещества. В результате достигается  прогрессивность горения, выражающаяся в том, что количество выделяющихся газов увеличивается постепенно, что дает более  равномерное распределение их давления вдоль канала ствола и позволяет получить требуемые скорости снарядов при меньшем давлении пороховых газов по сравнению с обыкновенным порохом.

Так, получить требуемую для остроконечной легкой пули калибра 7,62x54R скорость в 842,5 м/сек при среднем давлении, не превышающем 2 750 кгс/см2 (2670 бар), при заряде из пироксилинового пороха обычного типа не представлялось возможным. Поэтому пришлось изготовить такой порох, поверхностные слои которого горели бы медленно, тогда как внутренняя, часть зерна, наоборот, быстро.

Порох, на поверхности которого путем флегматизации образован медленно горящий слой, представляет собой тот тип пороха, прогрессивность горения которого зависит не столько от формы зерна, сколько от условий его обработки.

Камфара. Впервые камфару качестве флегматизирующего вещества начали применять в Германии. Раствор камфары в спирте желатинирует поверхность зерна, образуя на нем тонкий слой растворенной в камфаре пороховой массы, имеющей благодаря присутствию камфары меньшую скорость горения, чем внутренние слои пороха обыкновенного состава. Как флегматизатор, камфара является веществом, вполне удовлетворяющим своему назначению, но благодаря ее летучести при долгом хранении пороха возможны потери им своих баллистических качеств. Поэтому камфару заменяют другими нелетучими веществами, и в настоящее время она применяется реже.

Динитротолуол (травелин). Для флегматизации винтовочного пороха впервые применен на американских заводах. Порошкообразный  травелин растворяют в бензоле и перемешивают с пороховой массой. В качестве флегматизирующих веществ применяют также централит (этилцентралит, диметилдифенилмочевина), раствор слабонитрованной клетчатки, густой раствор пироксилина, смешанного с графитом, парафин, раствор мононитронафталина, смесь четыреххлористого углерода с амиловым ацетатом и др.

Мнения о наилучшем выборе флегматизатора неоднозначны.
Соглашаются на том, что он должен растворять пироксилиновый порох, образуя с ним на его поверхности медленно горящий слой, не должен обладать кислотными свойствами, не должен быть летуч и не должен понижать химической стойкости пороха.

Поверхностные вещества.
Применяются для достижения сыпучести и устранения слипания пороховых зерен. При этом порох становится более стойким к статическому электричеству, улучшаются характеристики его горения. Для этих целей обычно используются графит и этилцентралит.

Графитовка. При покрытии пороха сглаживаются заусенцы и острые углы на пороховых зернах, от чего в значительной степени увеличивается гравиметрическая плотность пороха, которая с 0,55-0,60 для неграфитованного поднимается до 0,82-0,86 и выше для графитованного. Кроме того, графитовка придает пороху способность к текучести, что позволяет производить механическую снарядку патронов отмериванием зарядов, а не отвешиванием, необходимым для неграфитованного пороха. Графитовка уменьшает способность пороха электризоваться, но делает его трудно воспламеняемым. Вес графита составляет менее 1 % от веса пороха.

Пламягасители.
Основная цель применения этих веществ состоит в том, чтобы уменьшить дульное пламя. Обычно они используются в порохах для оружия крупных калибров. В качестве пламягасителей применяют щавелевокислый калий, кислый углекислый натрий и хлористый калий.

Замедлители скорости горения и другие добавки.
В качестве замедлителей скорости горения обычно используют различные виды свинцовых солей. Другие добавки — пластификаторы, регуляторы горения, замедлители омеднения ствола, и т.д.

Основные характеристики порохов. Свойства.

Бездымные пороха нерастворимы в воде; гигроскопичность их незначительна. Однако при хранении в сыром месте влажность их повышается (до 20%), что снижает баллистические свойства. Чем больше влажность пороха, тем медленнее он горит. Удельный вес разных сортов бездымных порохов колеблется в пределах 1,55-1,63.

Температура зажжения 180-200"С. С повышением температуры
заряда скорость горения пороха увеличивается, так как уменьшается расход тепла, необходимый для его нагревания. Бездымный порох горит при температуре 2400°С и при одинаковой массе заряда выделяет в 3 раза больше газа, чем дымный порох. Бездымный порох почти не дает несгоревших остатков. Поэтому он в 3 раза сильнее дымного пороха.

Бездымные пороха обладают большой производительной мощностью. Так, 1 кг пороха при взрыве дает около 900 л пороховых газов, что позволяет развивать давление в канале ствола крупнокалиберной винтовки до 3800 бар. Например, пороховой заряд винтовочного патрона весом 3,25 г при выстреле сгорает примерно за 0,0012 с. При сгорании заряда выделяется около 3 больших калорий тепла и образуется около 3 л газов, температура которых в момент выстрела равна 2400-2900°С. Газы, будучи сильно нагретыми, оказывают высокое давление (до 290 Па) и выбрасывают пулю из канала ствола со скоростью до 900 м/с.

Качество визуально определяется только тем, насколько правильны и одинаковы по форме и размерам пороховые зерна. От этого в значительной степени зависит однообразное и закономерное образование пороховых газов при выстреле, а следовательно, и точность стрельбы. По наружному осмотру порох должен быть следующих качеств:

Пластинчатый порох.
1). Пластинки должны быть настолько правильны и ровны, чтобы приготовление зарядов из пороха не представляло затруднений.
2). Желатинизация пороха должна быть по возможности полная, а
цвет пластинок достаточно однообразен.

Трубчатый порох.
1). Срезы трубок пороха должны быть ровны и не иметь заусениц.
2). Трубки должны быть настолько правильны и ровны, чтобы приготовление зарядов не представляло затруднений.
3). Желатинизация пороха должна быть возможно полная, а цвет трубок достаточно однообразен.

Зерненый порох.
1). Продольные каналы не должны быть заклеены пороховой массой и расположены возможно правильнее.
2). Зерна должны иметь вид правильных цилиндриков, однообразных по длине, диаметру и цвету.

Бездымный порох, подожженный на открытой поверхности, горит, "как примус". На этом и основана методика проверки его годности. На сложенную уголком полоску бумаги насыпается 0,25 г пироксилинового пороха типа Сокол" тонкой грядкой длиной 5 см, конец бумажки, положенной на край ствола, поджигается и по секундомеру отмечается время сгорания. Если проба пороха сгорает менее чем за 1,8 сек, то это означает ускоренное горение, более быстрое, чем нужно для охотничьего ружья и, следовательно, непригодность пороха к использованию из-за его взрывоопасности.

Плотность заряжания.
Охотнику надо знать два понятия о плотности заряжания:
1) в нарезном оружии—это отношение веса заряда к весу воды, объем которой равен объему пороховой камеры патрона;
2) в дробовом оружии — это усилие сжатия порохового заряда картонной прокладкой и войлочными пыжами, и его размерность обычно задают единицами давления - кг/см2. Так, для пороха "Сокол", например, усилие сжатия равно 6-8 кг/см2, пороха "Сунар" и "Барс" сжимать вообще не рекомендуется, достаточно только дослать до них пыж.

В действительности, различие понятий плотности заряжания для нарезного и дробового оружия только кажущееся. И в том, и в другом случае речь идет об отношении веса порохового заряда к объему камеры сгорания.

Если в нарезном оружии камера сгорания занимает практически весь объем гильзы и само сгорание происходит относительно медленнее, то в гильзе гладкоствольного ружья достижение оптимального объема камеры сгорания требует той или иной степени уплотнения различных видов порохов. При этом не надо забывать, что с увеличением плотности заряжания быстро возрастает и скорость горения пороха. А это может вызвать разрушение канала ствола со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Чем больше давление в канале ствола оружия, тем раскаленные газы быстрее проникают в толщину пороховых зерен. Таким образом, большое давление содействует скорейшему протеканию процесса горения.

Форма, поверхность и объем пороховых зерен.
Количества газов, образующихся в единицу времени при горении зерен пороха, пропорционально их горящей поверхности. Изменение соотношения поверхности и объема пороховых зерен достигается двумя путями.

Во-первых, изменением формы — зернам придают форму пластинки, ленты, одноканальной или многоканальной трубки или цилиндра.

Во-вторых, образованием внутри зерен полостей — пор, для чего при изготовлении в пироксилин добавляют определенное количество калиевой селитры, которую после резки пороха вымывают горячей водой. Растворяясь, она оставляет и зернах пороха поры. В зависимости от требуемых характеристик пороха на 100 весовых частей пироксилина вносят 45-220 весовых частей селитры. В результате комбинации формы порохового зерна и пор в нем, горящая поверхность пороха одного и того же состава, а следовательно, и количество газов, образующихся в единицу времени, могут уменьшаться, оставаться постоянными или увеличиваться.

Пороха, поверхность зерен которых уменьшается по мере их сгорания, называются порохами дегрессивной формы. Это, например, пластинка и лента. Пороха, поверхность зерен которых при горении остается постоянной, называются порохами с постоянной поверхностью горения, например, трубка с одним каналом, цилиндр с одним каналом. Зерна такого пороха горят одновременно и внутри и с внешней поверхности. Уменьшение наружной поверхности горения возмещается увеличением внутренней поверхности, так что общая горящая поверхность остается постоянной на все время горения, если не принимать во внимание горения трубки с торцов.

Пороха, поверхность зерен которых по мере их сгорания увеличивается, называются порохами прогрессивной формы, например, трубка с несколькими каналами, цилиндр с несколькими каналами. При горении зерна такого пороха поверхность каналов увеличивается; это создает общее увеличение горящей поверхности зерна до момента распада его на части, после чего горение происходит по типу горения пороха дегрессивной формы.

Прогрессивное горение пороха, как это уже было сказано, может быть достигнуто введением в наружные слои одноканального порохового зерна различных флегматизаторов.

Чем мельче порох, тем большее давление он развивает в патроннике канала ствола, но это не всегда приводит к увеличению начальной скорости движения снаряда. Лучше, когда порох развивает меньшее начальное давление, но его среднее давление по каналу ствола выше.

Большая сила, действующая на значительном протяжении, сообщит снаряду большее ускорение, а следовательно, и большую начальную скорость.

Имеет значение и плотность заряжания, которая согласуется с физическими свойствами данного пороха. Увеличивая плотность заряжания, можно заставить крупнозернистый порох гореть быстрее и образовывать повышенные давления в канале ствола, так же как с уменьшением плотности заряжания можно снизить давление в канале ствола при горении мелкозернистого пороха.

Изменение количества газов, образующихся при горении пороха в единицу времени, оказывает влияние на характер изменения давления газов и скорости движения пули по каналу ствола. Поэтому для каждого вида патронов и оружия подбирается пороховой заряд определенного состава, формы и веса.

Трофимов В.Н., Трофимов А.В. «СОВРЕМЕННЫЕ ОХОТНИЧЬИ БОЕПРИПАСЫ для нарезного оружия. ГИЛЬЗЫ, ПОРОХА, КАПСЮЛИ, ПУЛИ, ПАТРОНЫ, ЭЛЕМЕНТЫ БАЛЛИСТИКИ»


с чего начиналась "Катюша" - про порох


пороховые шашки к РС-132 - связки по 7 штук
(1943 год, Стерлитамак, завода № 850, куда частично переехал завод из Петровского, Луганской обл.)



А это кто-то выкопал шашку в наше время (нашел где-то тут)
Обратите внимание на "однородную" поверхность.

А вот таким (а) оно было в самом начале. Трудно сказать сколько лет, но в 39-м году уже превратилось в (б).

Отступление:
В предыдущем выпуске "нюансы" я не упомянул два важных свойства порохов - воспламеняемость и скорость горения. Там уже и так слишком много букв получилось, да и текст вышел совсем не таким "простым", как планировалось 🙁
1. Бездымный порох плохо загорается. Для его воспламенения в арт. заряды обычно включают немного черного (дымного) пороха. От капсюля воспламеняется черный, а уже от него основной заряд бездымного. Нельзя сделать капсюль "сильнее" - бездымный порох может сдетонировать. Дружное возгорание всех зёрен важно для ускорения снаряда или ракеты. Чем больше заряд и объем гильзы, чем крупнее и глаже "зёрна" - тем больше проблем с воспламенением. Лёгкость возгорания бездымного пороха зависит от давления и температуры. Разумеется, "пороховики" уделяли этому моменту должное внимание. В книжке Штетбахера (1933) по этому поводу написано не мало, а много и с кучей конкретных примеров.
2. Как уже упоминалось ранее, скорость горения бездымных порохов зависит как от их состава, так и от формы гранул (удельной площади поверхности). Но не только. Ещё скорость  горения зависит от давления и температуры. Опять таки, прекрасная книжка Штетбахера содержит достаточно информации на этот счет.
Ещё раз: воспламеняемость и скорость горения бездымного пороха зависит не только от состава, но и от давления и температуры.
(Если кому интересно, почему оно так - можно почитать в вики см. "внутренняя баллистика" и там по ссылкам)

О источниках:
наиболее обширная (из известных мне) подборка материалов по истории создания ракетных снарядов находится на rbase.new-factoria.ru
Самая подробная статья по этой теме это "ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НАУЧНО— ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАКЕТНЫХ ЗАРЯДОВ И ПОРОХОВ К РЕАКТИВНЫМ СНАРЯДАМ СОВЕТСКОЙ АРМИИ ПЕРИОДА — 1941-1945 гг." В ней есть попытка понять логику - объяснить почему именно так. Но эти попытки очень "советские", т.е. это отмазки и часто глупые. В статье содержится масса противоречий, но там есть факты и ссылки, а их интерпретация не верна.
Например:
"Для... реактивных снарядов был установлен первоначально калибр 76 мм, традиционный для русской артиллерии.Однако при изготовлении ...  неточно была учтена усадка пороха, и фактический диаметр шашек оказался равным 24 мм, что не обспечивало входимость заряда из семи шашек в камеру 76-мм снаряда"
Очевидно, автор считает "калибром" ВНЕШНИЙ диаметр ракеты и пытается объяснить как туда может поместиться пакет из семи шашек диаметром 24 мм (см. схему а; б). Толщина такого пакета - 72мм (3х24) и он вполне поместился бы при толщине стенки снаряда 2 мм. Но если 24 мм получились в результате УСАДКИ, то планировали больший диаметр, а с большим диаметром (например 25мм - один дюйм) В трёхдюймовый снаряд (76 мм) пакет уже входит только при толщине стенки 0,5 мм. Таких планов быть не может - слишком тонкая стенка.
А вот что написано у Победоносцева в книжке "Первые старты":
"По первоначально разработанной рецептуре С. А. Сериков уже в начале 1924 г. в пороховом отделе академии изготовил первые образцы толстосводных пороховых шашек, имевших диаметр 24-мм и 40-мм, и приступил к их испытаниям. К 1928 г. были изготовлены шашки диаметром 75 мм.  Создание первых образцов шашек из ПТП позволило Н. И. Тихомирову и В. А. Артемьеву продолжить работу над заданной им через Отдел военных изобретений боевой 76 мм ракетой."
и далее:
"Возвратившись в октябре 1927 г. в лабораторию Тихомирова, переведенную в Ленинград, В. А. Артемьев приступил к изучению законов горения шашек из ПТП диаметром 75 мм в организованной им ракетной баллистической мастерской."

Из этого ясно, что сперва шашку они планировали номальную - с полным заполнением, но из говна пуля не получилась.

Теперь собственно про порох:
ещё из Победоносцева:
"Первые существенные успехи в этой области были достигнуты в начале 1924 г., когда В. А. Артемьев в результате длительных изысканий предложил использовать в качестве ракетного топлива бездымный порох на нелетучем растворителетротиле."

"В Артиллерийской академии уже в 1923 г. велись опыты с порохом ПТП для артиллерийских орудий. Это позволило ... разработать рецептуру ракетного пороха, включавшую 75% пироксилина и 25% тротила. В последующем была принята рецептура ПТП, имевшая 76,5% пироксилина, 53% тротила и 0,5% централита."

"Это дало основание Н. И. Тихомирову 24 июля 1926 г. доложить на заседании Комиссии научных артиллериских опытов (КОНАРТОП): «...мне удалось с помощью сотрудников Серебрякова и Филиппова получить очень удовлетворительный состав ракетного пороха.»."

"Длина ракетного заряда к 82-мм калибру по расчетам равнялась 230 мм. Решено было закладывать 24-мм шашки в два ряда по 115 мм. Однако выяснилось, что такой длины шашки плохо прессуются. Для удобства прессовки их пришлось резать пополам. Получились короткие шашки длиной 57,5 мм."
   
Вот оно как! Нужно было 230 мм, а решили делать 115 мм, но и оно плохо прессовалось.  И тут (гениальное решение) для удобства(!) их разрезали! Что разрезали - то чего нет?

" К этому времени пороховые шашки из бездымного пороха на нелетучем растворителе имели такие размеры: 24x57,5 и 40x57,5 мм. Эти размеры шашек сохранялись примерно до 1939 г"

Короче, читать и тем более цитировать весь этот бред глубоко противно.
Дело, думаю, было так:
Время великих свершений началось - большевики победили. В стране нихрена нет, но планов - громадъё. В царской России нитроглицериновые пороха пытались делать, но не осилили. При большевиках начали осиливать в 28-м году, к 31-му году наладили опытное производство на заводе им.Морозова, а промышленно выпускать стали уже в 34-м в Петровеньках (Луганская обл.). Но это был трубчатый артиллерийский порох, а не толстые длинные шашки для ракет.
Ну а пока всего этого не было "академикам" от артиллерии надо же было чем-то заняться. У них была нитроклетчатка и тротил (тринитротолуол, ТОЛ). ТОЛ - мягкий, плавится. Появилась гениальная идея - замешать нитровату с толом и нагреть - тол расплавится и по остывании получится твёрдый материал типа ДСП. Я не знаю, может им дюймовая водопроводная труба по руку попалась. И стали они в той трубе делать методом "слепого горячего прессования" шашки. В этом месте надо заметить, что в многократно упомянутой книжке Штетбахера перечисленны попытки использования различных нитроароматических соединений для желатинирования (растворения) нитроклетчатки - все безуспешные. Но красные "академики" таких книжек не читали, а может читали, но... надо же было как-то жить. Нитроклетчатка в тринитротолуоле НЕ РАСТВОРЯЕТСЯ и НЕ НАБУХАЕТ. Ну и всё. Получилась у них вата в плавленном ТОЛе - она мягкая, не прочная и не однородная. Потом кто-то догадался добавить централит, но не помогло. Понятно, что из такого материала длинную шашку сделать невозможно. И толстую тоже, хотябы потому, что она разрушится под действием давления в камере ракетного двигателя. Но отчитываться то нужно было! А то во вредители запишут и к стенке. Вот они и работали с этим материалом, пока не решились сходить на производство нитроглицериновых порохов. В 33-м году это было - после 10 лет успешных экспериментов с тротиловым порохом. И вот - в максимально сжатые сроки, бкувально через два года приступили уже к испытаниям этих новых шашек. Но всё равно коротких и тонких! Ну так их же уже обсчитали и испытали многократно и отчитались же. Правда порох теперь другой...

Уровень тов. Победоносцева и компании показывают следующие два момента:

1."При переходе к 132-мм калибру выяснилось, что даже 5 рядов 24-мм шашек по 19 штук в ряду не обеспечивали нормального горения: давление сразу резко поднималось и крышку-сопло вырывало из ракетной камеры. Заряд, составленный из четырех рядов, горел нормально, но был слишком слаб для такого калибра. Поэтому пришлось готовить новые матрицы и начать изготовление шашек диаметром 40 мм, оставив их длину прежней — 57,5 мм. Центральный канал в этих шашках сделали 8 мм вместо 6, как это было у 24-мм шашек. Ракетный заряд в камере 132-мм калибра состоял-из семи шашек в одном ряду."

Пришлось, понимаешь! Вот так просто напихать катушек в большую камеру не получилось - разорвало. Пришлось СЧИТАТЬ поверхность горения.

2."Однако в процессе опытов неожиданно пришлось, столкнуться с непонятным явлением. В один из холодных осенних дней уже проверенные снаряды вдруг отказались лететь так, как им полагалось: после пуска они вылетали вперед на 3—5 метров, падали на землю и, полежав одну-две секунды, срывались с места и улетали в произвольном направлении. Происходило это потому, что основной ракетный заряд после включения электрического контакта зажигался не сразу за воспламенителем, а лишь спустя некоторое время. В результате тщательного анализа удалось выяснить что самое узкое, или, как говорят специалисты, «критическое» сечение сопла, подобранное при нормальной температуре для шашек ПТП, непригодно при низких, температурах для шашек из НГВ."
(Ракета вылетела на заряде черного пороха - воспламенителя. Бездымный сразу не загорелся, но разогревшись, вспыхнул от остатков дымного)

Неожиданно оказалось, что воспламеняемость зависит от температуры (и давления). И неожиданно свойства разных пороховых составов оказались разными! Нельзя уже и сопло от старого пороха на новый ставить! Вот засада! Может книжку сперва надо было почитать?

ЗЫ: Важный момент: площадь горения заряда набранного из коротких шашек больше, чем заряда из длинных т.к. торцов много больше (см. "ПРАВИЛО ПОБЕДОНОСЦЕВА" :)))

ЗЗЫ: Материал стенки ракетного двигателя - балласт, поэтому его объём должен быть как можно меньше. Т.е. камеру нужно заполнять полностью. А если туда пихать пачку тонких шашек, то останется много пустого места. Это плохо.
Немцы снаряжали свой Небельверфер нормальной монолитной шашкой (с семью дырками). Пока выпуск дигликолевой не наладили - прессовали из обычного дымного пороха. Но нормальную шашку - с полным заполнением.

"Зачем они его делали?" - читайте в селедующем выпуске.

продуктов сгорания пороха - Большая химическая энциклопедия

Однако на практике энергия горячих продуктов сгорания пороха никогда не используется полностью для обеспечения поступательного движения снаряда. Потери неизбежно происходят по нескольким причинам - как излучение, как остаточная энергия движения частично расширенных газов, как утечка газа вокруг оболочки, так и как волновое движение (шум) в окружающей атмосфере. [Стр.74]

В настоящее время наиболее важным применением серы является производство серной кислоты, и хотя h3S04 в настоящее время является наиболее важным химическим веществом, содержащим серу, так было не всегда.На самом деле считается, что h3S04 был открыт только примерно в десятом веке. Для древних сера и продукт ее сгорания, SO2, были более важны. Элементарная сера является одним из компонентов черного пороха, поэтому ее важность в этой области была огромной до конца 1800-х годов, когда был разработан бездымный порох (нитроцеллюлоза). [Pg.342]

Взрывы или клубы дыма образуются в результате взрывного диспергирования очень мелких частиц (аэрозолей) либо в виде продуктов сгорания, либо в виде инертных твердых ингредиентов.Эти эффекты видны при дневном свете пиротехнических дисплеев или при стрельбе холостыми орудиями. В последнем случае из казенной части выстреливается латунный гильза, заряженная зернистым порохом, и образуется белый дым, который на самом деле представляет собой аэрозоль, состоящий в основном из частиц карбоната калия. В качестве альтернативы, если мешок с мелким порошком, например угольной пылью, ... [Pg.90]

При комнатной температуре энтропийные эффекты настолько малы, что они мало влияют на направление химической реакции, если только разница в AG или 2s.Соответственно, H между реагентами и продуктами невелик. Но при высоких температурах, встречающихся в пиротехнических реакциях, таких как горение пороха, относительная важность изменения энтропии возрастает, пока оно не станет доминирующим фактором. Отсюда важность температурного члена в уравнении свободной энергии. [Pg.24]

Экзотермическая реакция выделяемого кислорода с горючими веществами использовалась для пиротехнических изделий, включая порох, взрывчатые вещества и фейерверки.[Стр.254]


.

Химия пороха - www.ChemistryIsLife.com

Введение
Видео на YouTube

Я выбрал порох из-за его взрывоопасных свойств, а также потому, что я люблю взрывать предметы. Впервые порох был обнаружен в Китае в 8 веке. Китайцы использовали его для лечить кожные заболевания, потому что он убивает бактерии, позже они обнаружили его военное назначение. Порох до сих пор используется в военной технике во всем мире.

Состав...

Состав пороха довольно прост, это всего лишь нитрат калия, сера и древесный уголь.

  • Нитрат калия (KNO3) - Нитрат калия может поступать из стен некоторых пещер, а также его можно получить путем кипячения селитры и древесной золы, а затем дать им высохнуть. Нитрат калия обеспечивает кислород для реакции.

  • Сера (S) - служит топливом, но также снижает температуру, необходимую для воспламенения смеси, и обычно извлекается из крупных геологических отложений.Вы можете купить серу в определенных магазинах города.

Основные химические вещества, соединения, компоненты

Нитрат калия (KNO3)

Бесцветный кристалл, который можно разбить в мелкий белый порошок. Когда он разлагается, он выделяет кислород и обычно используется в таких вещах, как взрывчатые вещества, фейерверки, ракетное топливо, спички и удобрения, а также в качестве консерванта в продуктах питания.

Древесный уголь (C)

Черное твердое вещество, являющееся остатком от сжигания дерева, кости или других органических материалов в отсутствие воздуха.Это в основном чистый уголь, который используется в кулинарии, помогает фильтровать воду, а также помогает предотвратить ржавчину.

Роль химии

Химия играет большую роль в свойствах пороха, потому что все ингредиенты в нем восходят к периодической таблице. Древесный уголь обеспечивает углерод, а сера обеспечивает большую часть топлива. Также при производстве нитрата калия вы должны объединить 1 атом калия, 1 атом азота и 3 атома кислорода. Реакция пороха, когда он загорается, экзотермическая, и он горит со скоростью 500 м / с

Химическая реакция пороха

10KNO3 + 3S + 8C → 2K2CO3 + 3K2SO4 + 6CO2 + 5N2

Предпосылки исследования

Порох был впервые обнаружен в Китае во времена династии Тан в 8 веке, они первыми смешали серу и селитру с древесным углем для создания взрывчатого порошка.

Китайцы использовали его для лечения кожных заболеваний, потому что он убивал бактерии. Позже они открыли его для военных целей. Вот когда они создавали китайскую огненную стрелу, они прикрепляли к своим стрелам пакеты с порохом и стреляли в них. Спустя некоторое время они поняли, что, если вы поместите порох в бамбуковую палку, сила взрыва приведет в движение бамбуковую палку без выстрела из лука и стрел.

Ресурсы

Информация о химической формуле пороха

Свойства пороха

История пороха

Откуда берется сера.

Нитрат калия

Об авторе

Исаак Райншмидт учится в средней школе Биллингса. Ему нравится играть в гольф, прыжки с шестом, кататься на сноуборде и вейкборде. У него есть старший брат и старшая сестра, которые оба учились в средней школе Биллингса. Он планирует поступить в институт и стать инженером-механиком.

.

Химический состав ядов насекомых - Сложный процент

Нажмите для увеличения

Яды насекомых сложны. Действительно сложно. Вас можно простить за то, что вы думаете, что это должна быть относительно простая компания химических веществ, которая составляет болезненное ощущение укуса пчелы или осы, но на самом деле это чрезвычайно сложная смесь всевозможных соединений - белков, пептидов, ферментов и других более мелкие молекулы - переходят в небольшое количество яда. Диапазон соединений слишком велик, чтобы подробно описывать каждое из них, но мы можем изучить некоторые из основных компонентов в яде пчел, ос, шершней и муравьев.

Начнем с яда, о котором мы знаем больше всего, - яда пчел. В отличие от многих других ядов насекомых, у нас есть относительно хорошее представление о процентном расщеплении яда средней пчелы. Когда пчела ужалит, яд смешивается с водой, поэтому фактический состав вещества, которое она вводит вам, составляет около 88% воды и 12% яда. С этого момента мы будем рассматривать процентное содержание соединений только в самом яде.

Основным токсичным компонентом пчелиного яда, также называемым апитоксином, является мелиттин.Мелиттин - это пептид, который составляет около 50-55% сухого яда, и представляет собой соединение, которое может разрушать клеточные мембраны, что приводит к разрушению клеток. Однако он не считается самым вредным компонентом пчелиного яда; этот приз достается ферменту, который составляет около 10-12%, фосфолипазе А. Этот фермент разрушает фосфолипиды, а также разрушает мембраны клеток крови, что приводит к разрушению клеток; кроме того, в отличие от большинства более крупных молекул в яде, он вызывает высвобождение болеутоляющих агентов.Еще один фермент, гиалуронидаза, способствует действию яда, катализируя распад белково-полисахаридных комплексов в ткани, позволяя яду проникать дальше в плоть.

Другие, более мелкие молекулы также могут вызывать болезненные эффекты. В пчелином яде содержится небольшое количество гистамина; гистамин является одним из соединений, выделяемых организмом во время аллергической реакции, и может вызывать зуд и воспаление. Белки в укусе могут вызвать аллергическую реакцию, приводящую к высвобождению еще большего количества гистамина и возможной анафилаксии.Пептид MCD, еще один второстепенный компонент яда, также может заставлять тучные клетки в организме выделять больше гистамина, усугубляя воспаление.

Точный состав яда осы и шершня не так хорошо известен, как состав пчелиного яда, но у нас все еще есть хорошее представление о его основных компонентах. Пептиды, содержащиеся в ядах, называются «кинином осы» и «кинином шершня» соответственно; Однако они не так хорошо охарактеризованы, как пептиды пчелиного яда. Как и пчелиный яд, они также содержат фосфолипазу А, фермент гиалуронидазу и гистамин.Однако есть некоторые различия в химическом составе. Помимо различных процентных соотношений различных компонентов, они также содержат соединение ацетилхолин, которое обычно не встречается в пчелином яде. Ацетилхолин на самом деле является нейротрансмиттером, который также вырабатывается в нашем организме, но в яде осы и шершня он помогает стимулировать болевые рецепторы, усиливая боль от укуса и яда. Яды шершней содержат особенно высокий уровень ацетилхолина.

Возможно, на уроках естествознания вам говорили, что укусы пчел являются кислыми и могут быть нейтрализованы щелочью, в то время как укусы ос являются щелочными и поэтому могут быть нейтрализованы кислотой.К сожалению, это что-то вроде чрезмерного упрощения. Хотя это верно, что пчелиный яд имеет некоторые кислотные компоненты, в то время как яд осы имеет некоторые щелочные компоненты, яд быстро проникает в ткани после того, как вас ужалили. Поэтому местное нанесение кислоты или щелочи на место укуса вряд ли принесет облегчение. Кроме того, поскольку яд представляет собой такую ​​сложную смесь компонентов, многие из которых обладают дополнительными эффектами, маловероятно, что нейтрализация небольшого количества этих компонентов уменьшит боль.Тем не менее, некоторый эффект может оказать антигистаминный крем, который может помочь предотвратить дальнейшее воспаление.

Хотя, конечно, существуют различия в ядах между разными видами пчел, ос и шершней, у муравьев это заметно. Яд некоторых муравьев содержит очень мало белков и пептидов и состоит в основном из более мелких соединений. Примером может служить огненный муравей. Яд огненных муравьев состоит только примерно на 0,1% от сухого яда, при этом подавляющее большинство вместо этого состоит из класса соединений, называемых алкалоидами; эти алкалоиды токсичны для клеток и вызывают чувство жжения.Хотя содержание белка намного ниже, чем у пчел, ос и шершней, он также может вызывать аллергические реакции и анафилаксию.

Другие муравьи не жалят, но вместо этого могут распылять свой яд; Среди многих основных компонентов яда - муравьиная кислота. Это приводит нас к химической реакции, о которой стоит говорить . Оказывается, каким бы неприятным ни был яд огненных муравьев, они нашли свою пару в другом виде муравьев - «смуглых коричневых муравьях». Эти два враждующих вида муравьев используют свои яды в конфликте, но смуглый смуглый муравей использует химию, чтобы получить явное преимущество.Они борются с токсичностью яда огненных муравьев, очищая его собственным, на основе муравьиной кислоты. Исследователи до сих пор не до конца понимают, как именно происходит детоксикация, но предполагают, что это может быть результатом того, что муравьиная кислота нейтрализует ферменты, которые усиливают действие яда огненных муравьев. Еще более интересно то, что в процессе детоксикации образуется ионная жидкость при температуре окружающей среды - явление, ранее не наблюдавшееся в природе.

И последнее слово о ядах следует сказать о компоненте, который присутствует во всех четырех рассмотренных нами ядах: феромонах тревоги.Как будто быть ужаленным пчелой или шершнем было недостаточно, содержащиеся в яде феромоны (которые, как правило, представляют собой сложную смесь летучих низкомолекулярных соединений) сигнализируют другим представителям того же вида о необходимости принять защитные меры. Говоря простым языком, укус осы сигнализирует другим осам, что они тоже должны захватить часть действия. По-видимому, запах пчелиного феромона напоминает запах бананов, хотя это, вероятно, не та теория, которую вы хотите исследовать.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Бонусная графика! Это исследование индекса боли Шмидта, разработанного энтомологом доктором Дж.Джастин Шмидт оценил боль от укусов насекомых, которую он испытал, как часть своей работы. Хотя и боль от укуса, и его продолжительность субъективны, и поэтому эти рейтинги могут не подходить для всех, это все же интересный рейтинг, на который стоит посмотреть. Если и есть что-то, что очевидно из этого рисунка, так это «никогда не укусит муравей-пуля»!

нажмите, чтобы увеличить

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

Ссылки и дополнительная литература

,

Химия бенгальских огней - Сложный процент

Нажмите, чтобы увеличить

Завтра здесь, в Великобритании, будет ночь фейерверков, что означает фейерверк (очевидно), костры и бенгальские огни. Мы рассмотрели фейерверки в предыдущем посте, так что на этот раз пора взглянуть на химические вещества, которые используются при производстве бенгальских огней, и их различные роли.

В состав бенгальских огней входят три основных компонента: металлическое топливо, окислитель и связующее. Есть также другие необязательные компоненты, которые могут быть включены в смесь, чтобы изменить эффект.Проволока, образующая корпус бенгальского огня, часто изготавливается из железа, и вышеупомянутый состав вводится в эту проволоку в виде пасты, которой можно покрывать проволоку.

Окислитель в бенгальском огне играет важную роль; они часто представляют собой нитраты, хлораты или перхлораты металлов, очень распространенный пример - нитрат калия. При нагревании эти соединения-окислители разлагаются, и при этом все они, независимо от их идентичности, производят кислород как один из продуктов разложения.Образование газов во время реакции разложения также приводит к принудительному выбрасыванию частиц горящего металлического порошка из бенгальского огня. Это вызывает эффект бенгальского огня, поскольку они продолжают гореть и реагировать с кислородом с образованием оксидов металлов.

Порошки металлов, используемые в металлическом топливе, не только важны для образования искр, но и могут влиять на цвет бенгальского огня. Алюминий, магний и титан дают почти белые искры; железо, с другой стороны, дает оранжевые искры, а ферротитан (сплав железа и титана) дает искры желто-золотого цвета.Если этого диапазона цветов недостаточно, можно добавить дополнительные химические красители. Они похожи на красители, используемые в больших фейерверках, соли различных металлов, которые могут придавать зеленый, синий и красный цвет. Мы обобщили некоторые из различных соединений, которые можно использовать для этой цели, в более ранней публикации о цветах фейерверков.

Конечно, металлический порошок и окислитель были бы бесполезны без способа связать их вместе в пасту, которую затем можно было бы добавить на металлический стержень, из которого состоит наш бенгальский огонь.Для этого необходимо связующее, чтобы физически удерживать химические вещества вместе. Для этой цели можно использовать ряд химических веществ, но наиболее распространенным является декстрин. Декстрин - это фактически название группы более мелких углеводов, образующихся при расщеплении крахмала; он также может действовать как топливо, хотя в количествах, используемых в бенгальских огнях, на самом деле не оказывает большого влияния на пиротехнику. Вода также необходима для образования пасты, хотя очевидно, что бенгальские огни должны быть высушены, прежде чем их можно будет сжечь.

Как мы уже отмечали ранее, порох

играет важную роль в больших фейерверках, но на самом деле он не играет роли в бенгальских огнях. Однако некоторые из его составных частей, а именно древесный уголь и сера, могут использоваться в качестве дополнительного топлива. Они действуют как восстановители и сжигают кислород, производимый окислителями; это может помочь изменить время горения бенгальского огня. Температура горящего бенгальского огня может легко достигать 1000–1600 ° C, и использование дополнительных видов топлива также может повлиять на это.

Независимо от вашего предыдущего химического образования, вы, вероятно, сталкивались с концепцией реакций окисления и восстановления. Что ж, бенгальские огни, по сути, сводятся к использованию комбинации реакций окисления и восстановления для достижения своего эффекта. Итак, планируете ли вы отправиться на большой фейерверк в честь Ночи фейерверков или просто устроить небольшой собственный фейерверк в саду за домом, теперь вы сможете сделать это с новой оценкой бенгальских огней и за ними химия!

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

Ссылки и дополнительная литература

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *