1. Общие замечания. Испытания пороха проводят либо для проверки текущей
фабрикации, например, испытание частных партий при мешке пороха, либо
при приемке готовых валовых партий, либо в целях контроля партий пороха,
хранящихся на складах.
В предыдущем параграфе был дан перечень испытаний
на заводе-изготовителе. Их подразделяют на: 1) химический анализ
состава,
2) определение физических свойств пороха, и, наконец, 3) определение его
балистических качеств (сейчас только для охотничьих порохов).
2. Определение состава пороха. Сера. Серу определяют одним из
следующих способов: 1) окислением серы в серную кислоту перманганатом в
присутствии едких кали или натра; образовавшуюся серную кислоту осаждают
хлористым барием, 2) сульфитным методом, заключающимся в переводе серы в
гипосульфит кипячением ее с сернистым натром; серу в гипосульфите затем
определяют титрованием гипосульфита раствором иода в присутствии
крахмала и, наконец,
3) экстрагированием серы парами бензола в тигле Гуча.
Последний метод менее точен, и потому его не применяют для
анализа военных порохов.
Сульфитный метод, не уступая по точности методу окисления, значительно
проще последнего, а потому он пользуется большой популярностью в
заводских лабораториях.
Детали этих испытаний заключаются в следующей. Метод окисления. Навеску
тонко измельченного пороха в количестве 0,3 г обрабатывают при кипячении
в течение 3/4 часа в стаканчике емкостью около 200 мл, прикрытом часовым
стеклом, 25 мл 3%-ного раствора КОН. После этого прибавляют 25 мл
3%-ного КМп04 (и для избежания толчков 20—30 фарфоровых дробинок или
стеклянных шариков) и нагревают до тех пор пока вся сера не окислится,
на что потребуется 40—45 мин. Затем прибавляют (для растворения
образовавшейся перекиси марганца) 25 мл НС1 уд. веса 1,19, фильтруют и
фильтрат осаждают ВаСЦ обычным способом. Фильтрат и употребляемый для
осаждения раствор ВаС12 перед смешением должны быть доведены до
кипячения.
Окисление серы можно вести и другими окислителями, например, царской
водкой, концентрированной азотной кислотой, к которой небольшими
порциями прибавляют бертолетову соль и т. д.
Недостатком этого метода является плохая осаждаемость сернокислого бария
из концентрированного раствора солей, почему при этом испытании никогда
не следует забывать основного требования аналитической химии —
производить осаждение сернокислого бария в очень разбавленном растворе.
Сульфитный метод. Навеску около 0,5 г тонко измельченного пороха
помещают в эрленмейеровскую колбу емкостью 100—150 мл, прибавляют 50 мл
воды, 3 г сернистого натрия и кипятят с обратным холодильником около 2
час.
Метод экстрагирования. Прибор для определения
состава невоенных порохов состоит (фиг. 126) из колбы 7 с широким
горлом, через которое может проходить тигель Гуча 5 с дырчатым дном и
пластинкой. Колбу плотно закрывают корковой пробкой 2, через которую
проходит конец холодильника 3 и алюминиевое кольцо 4 с крючком,
поддерживающее тигель Гуча.
Снаряжение тигля Гуча ведут следующим образом. Из фильтровальной бумаги
(для отфильтровывания самых тонких осадков) вырезают кружок и аккуратно
укладывают на дно тигля. Сверх кружка кладут перфорированную пластинку.
В тигель вливают воду, просачивающуюся через нее, отчего бумажный кружок
плотно присасывается к дну тигля и между ними не остается никакого
зазора.
Затем тигель ставят в сушильный шкаф. После высушивания кружок должен
плотно прилегать ко дну тигля. Вместо бумажного кружка можно применять
плотную прокладку из очищенной асбестовой ваты.
Навеску пороха в 3—5 г помещают в подготовленный, как указано выше,
тигель Гуча, вставляемый на кольце в коническую колбу, закрываемую
пробкой. Предварительно в колбу заливают 100—150 мл чистого бензола.
Прибор устанавливают на штатив и подогревают колбу либо горелкой через
асбестовую сетку, либо на электрической водяной бане. Выщелачивание серы
заканчивается через 3—4 часа. Конец экстрагирования определяют пробой на
серу, для чего вынимают тигель после охлаждения колбы. Собирают
несколько капель просачивающегося из тигля бензола в маленькую
фарфоровую чашечку и дают бензолу испариться, затем добавляют в нее
несколько капель едкого натра (10%-ного) и тщательно смывают, осторожно
нагревая, всю ее внутреннюю поверхность до полного удаления воды.
Получающиеся при этом полисульфиты в случае присутствия серы легко
обнаруживаются щелочным раствором окиси свинца (белый осадок
сернистокислого свинца). После экстракции всей серы тигель высушивают до
постоянного веса при 110—120° и взвешивают. По разности весов до и после
опыта определяют содержание в порохе серы.
Селитра. Селитру определяют выщелачиванием ее горячей водой из
мелкоизмельченного пороха. Раствор селитры отфильтровывают во взвешенный
стакан емкостью около 200 мл, выпаривают досуха на водяной бане и
высушивают в шкафу при температуре около 130—140° до постоянного веса.
Этот способ не обладает большой точностью, так как
в отфильтрованной селитре отмечается всегда присутствие частичек угля,
придающего селитре, извлеченной из пороха, буроватую окраску.
Точнее всего содержание селитры можно определить по азоту.
С. В. Панпушко предложил способ определения селитры в порохе с черным и
бурым углем, состоящий в следующем.
Отфильтрованный раствор селитры, полученный из 1 г пороха, сгущают в
чашке, а затем переливают в платиновый тигель, в котором предварительно
было помещено около 4 г прокаленного кварцевого порошка. Нагревая
тигель, осторожно высушивают массу, перемешивая ее платиновой
проволокой, и затем нагревают в течение получаса до слабого накаливания
дно тигля, после, чего взвешивают. Привес покажет количество
образовавшейся окиси калия (К20); умножив это значение на 2,1468,
получают содержание в порохе селитры.
Если при этом способе сгорают не все органические вещества, то во
избежание погрешностей в определении прокаленную массу смачивают азотной
кислотой, высушивают, вновь прокаливают и затем взвешивают.
Уголь. Количество угля определяют по разности после определения серы и
селитры. Его можно также определить, зная содержание серы в порохе,
взвешиванием на фильтре остатка после выщелачивания селитры. По
окончании выщелачивания остаток тщательно промывают и сушат вместе с
фильтром при 95—100° С до постоянного веса. Вычитая из полученной
величины вес серы и фильтра, находят вес угля.
Этот способ неприменим в том случае, если анализируют
порох со слабо обожженным углем, который отчасти растворяется не только
в горячей, но и в слабо нагретой воде.
Непосредственное определение содержания черного угля производят
обработкой на фильтре высушенного и взвешенного остатка после
выщелачивания селитры либо сероуглеродом, либо смесью последнего со
спиртом или с сернистым аммонием (NH4HS). Обработку производят до
полного удаления серы, что контролируют выпариванием фильтрата на
часовом стекле. Отсутствие осадка на стекле будет означать полное
удаление серы. Фильтр с остатком промывают спиртом, сушат до постоянного
веса при 100° С и взвешивают. Слабо обожженный уголь значительно
растворяется в указанных выше растворителях, почему нельзя таким путем
определять содержание угля в бурых и шоколадных порохах.