СОСТАВ И ОБЪЕМ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА ПОРОХА

  Главная       Учебники - Производство      Курс дымных порохов  

 поиск по сайту           правообладателям

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

 

 

 

§ 29. СОСТАВ И ОБЪЕМ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА ПОРОХА

1. Состав продуктов взрыва. Сложность хода разложения порохов, зависящего как от состава их, так и условий, в которых протекает реакция, не позволила, руководствуясь лишь теоретическими соображениями, дать точную качественную и количественную характеристику состава продуктов взрыва пороха. Однако богатцй экспериментальный материал, накопленный к настоящему времени, значительно дополняет теорию и позволяет достаточно полно осветить этот вопрос.

Практическое изучение состава продуктов разложения пороха началось с начала XVIII в., но лишь Гей-Люссак в 1823 г. твердо установил, что при горении обыкновенного пороха образуются газообразные продукты — углекислый газ, окись углерода и азот и твердые — сернокислый, углекислый и сернистый калий, а также, что объем газов почти в 250 раз более объема пороха.

С этих пор началось более систематиче:кое изучение продуктов разложения пороха как при атмосферном, так и при отличных от атмосферного давлениях. Следует упомянуть о работах Шевреля (1825 г.), Бунзена и Шишкова (1857 г., очень обстоятельных), Линка (1858 г.), проводивших свои опыты сжигания пороха при атмосферном давлении; затем об исследованиях Карольи (1863 г.), Федорова (1868 г.), Пиобера (1869 г.), Сен-Робера и Кастана (1870 г.), Абеля и Нобеля (1875—1879 гг.), изучавших горение порохов при давлениях, отличных от атмосферного. Наконец, работы Бертло, Дебуса, Ру, Сарро и Вьеля (1880—1890 гг.) окончательно закрепили наши представления о взрывчатых и балистических свойствах дымных порохов.


Абель и Нобель произвели особенно полные исследования дымных порохов, подробно осветив в них и вопрос о зависимости качественного и количественного состава газообразных продуктов разложения от давления при взрыве. Им удалось более или менее успешно выяснить: 1) состав продуктов горения пороха в зависимости от рецептуры, размеров и плотности зерен пороха, а также и от плотности заряжания;

2) количество газообразных продуктов и их объем при 0° и 760 мм;

3) количество негазообразных продуктов и их состояние в момент взрыва; 4) удельную теплоту; 5) среднюю теплоемкость и температуру продуктов разложения и 6) соотношение между давлением продуктов разложения и плотностью заряжания.
 

Свои опыты они производили в манометрических бомбах1, позволявших отводить образующиеся газы к газометру для определения объема и их анализа.

Бомба имела также прибор для определения давления.

Состав некоторых порохов, исследовавшихся Абелем и Нобелем, и результаты анализа продуктов взрыва этих порохов при различных плотностях заряжания приведены в табл. 42.

Заметим, что первые три марки почти тождественны, различаясь незначительно лишь качеством угля, так что этой разницей можно пренебречь и считать их одинаковыми в химическом отношении.
 

Выводы

1. Состав продуктов горения черного пороха с качественной стороны не зависит от давления (плотности заряжания), а лишь от состава пороха;

2. Количественные соотношения продуктов горения зависят от давления (плотности заряжания), а также от физических свойств пороха (плотности, величины и формы зерен, степени гомогенности состава и т. п.).

Эти исследователи указывают, в частности, что состав продуктов разложения изменяется с увеличением плотности заряжания следующим образом.

1. Количество углекислоты постепенно возрастает, а окиси углерода — уменьшается.

2. Количество углекислого калия и роданистого калия также постепенно возрастает, а сернокислого и сернистого калия уменьшается, хотя это не было рельефно обнаружено Абелем и Нобелем в разложении мелкозернистого пороха.

Сн4- Количества H2S и Н2 уменьшаются, но зато возрастают

Факт уменьшения СО имеет немаловажное практическое значение для подрывных работ минным порохом.
 

Однако Юнг , изучая продукты взрыва нескольких образцов минного пороха на основе натриевой селитры, пришел к противоположным выводам. По его данным, количество СО, наоборот, с ростом плотности заряжания пороха увеличивается. Выводы Юнга, однако, вызывают сомнение, так как известно, что в уравнении 2СО + О2 -------- 2СО2

равновесие с увеличением давления, согласно принципу Ле-Шателье, смещается вправо в сторону образования С02.

2. Реакции взрывчатого разложения. Сами Абель и Нобель по этому поводу высказались так: «Колебания состава продуктов разложения одного и того же пороха при различных плотностях заряжания и двух порохов одного состава —и при одной плотности заряжания —до того различны, что невозможно и бесцельно стараться найти подходящую ко всем случаям формулу»2. Пользуясь, однако, вышеприведенными экспериментальными данными, ряд авторов пытался дать близкую к действительности формулу реакции горения пороха.


3. Объем газообразных продуктов взрыва. По Абелю и Нобелю, объем газообразных продуктов взрыва для указанных выше сортов пороха может быть охарактеризован данными табл. 42 (правая графа).

Табл. 42 показывает, что пороха с черным углем и с нормальным содержанием компонентов дают объем газообразных продуктов взрыва в среднем около 280 л1кг, тогда как пороха типа шоколадного — около 310—320 л/кг.