Сарнер С. - Химия ракетных топлив (1049261), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Он представляет собой вязкую гигроскопичную жидкость желтого цвета, применяемую главным образом для модификации свойств в качестве компонента смесевого горючего. Мономер более токснчен. Доза, приводящая к гибели 50% подопытных животных, составляет 1,15 г/кг веса тела для этиленднамина и 2,33 г/кг — для диэтилентриамина при однократном введении через рот.
Соответствующее значение для аммиака равно 0,35 г/кг. Эти соединения огнеопасны, в особенности 237 8 РАКЕТНЫЕ ГОРЮЧИЕ мономер, температура вспышки которого равна лишь 37', но они не пирофорны. Максимально допустимые концентрации не установлены, за исключением этилентриамина [10 '). Некоторые свойства этилендиамина [227[ и диэтилентриамина [227, 233[ приведены в табл. 8.25 и 8.26. Оба соединения легко получают промышленным путем при нагревании этилендихлорида с аммиаком.
В качестве горючих используются некоторые ароматические амины в основном вследствие малого периода задержки самовоспламенения в сочетании с такими окислителями, как азотная кислота. Наиболее широкое применение получил анилинт), хотя были предприняты попытки использовать его производные с целью достижения более низкой температуры затвердевания горючего. Типичными производными анилина являются этиланилин и орто-толуидин [63, 139], характерные свойства которых приведены в табл.
8.25 и 8.26. Анилин получают в промышленности двумя методами. Первый метод основан на восстановлении нитробензола 4С8Н,)А) Оз+ 9Ее + 4Н,Π— 4С8Н8)А) Нз + ЗЕ езО, [8.130) в аппарате с паровой рубашкой и с обратным холодильником. Второй метод заключается в аммонолизе хлорбензола С8Н8С! + 2!А)На[водный раствор) — С8Н8)А)Нт+ )ч)НАС! [8.131) в стальных автоклавах при 180 — 220' и 53 — 60 атле. Анилин — бесцветная жидкость, которая при действии воздуха и света приобретает светло-желтую окраску.
Его тройная точка, соответствующая температуре — 7,!', немного ниже температуры затвердевания. Критическая температура равна 426', а критическое давление 52,5 атм. Физические и термические свойства анилина приведены в табл. 8.25 и 8.27. Анилин не представляет большой опасности [146], так как он отличается слабой летучестью.
Однако при повышенных температурах могут выделяться воспламеняющиеся и токсичные пары, поэтому установлена максимально допустимая концентрация 5.10-'. С ненасыщенными аминами, хотя они обычно более реакционноспособны, можно обращаться так же, как и с аммиаком. В частности, анилин совместим с малоуглеродистой сталью, н Анилин в качестве ракетного горючего или его составной части применялся в паре с азотнокислотными окислителями и азотной кислотой (Гермавня, США и Франция).
Для уменьшения температуры плавления в анилин лобавлялся фуриловый спирт (20 вес. Те). — Прим, ред. а. РАкетные ГОРючие Таблици 828 Свойства ненасыщенных аминов м а х й о' м х м н Х Х о О Е й еу й О' и м о Оао1тетао м Х * и < о 93,130 184,4 — 6,0 60, 102 116,9 10,8 103,172 206,7 — 39 121,184 204,7 — 63,5 107,157 199,8 — 24,4 Молекулярный вес Температура кипения,'С Температура затвердевания, 'С Теплота образования, ккал/моль Теплота плавления, ккал/моль Теплота испарения, ккал/моль Плотность, г/см' 15 5е 20' 25' Коэффициент вязкости, сиз 15,5' 20' 25' Температура вспышки (метод открытой чашки), 'С вЂ” 1,5 — 40,5 — 6,7 — 8,8 +8,3 4,63 1,96 12,3 10,0 9,66 10,2 0,959 0,955 0,950 0,900 0,963 1,022 1,018 1,004 8,2 7,1 102 1,60 1,54 37 4,35 3,65 76 Температура, 'О Этнлаанлнн орта-Телуннш Зтнленлнамнн Днатнлентрнамнн 0,2 0,9 3 8 20 95 190 350 610 800 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 210 11 33 85 200 430 840 0,8 ! 0,8 4 ~ 4 1О 10 24 55 112 208 394 674 26 59 126 244 450 765 990 Таблица 8.28 Давление пара ненасыщенных аминов, мм рил.
снл. 239 8. РАКЕТНЫЕ ГОРЮЧИЕ Таблица 8.27 Свойства анилниа Коэффициент тенлоорпно.тности, 10' калгсгг Х Х сек град Коэффициент э экости, Улелммг теплоенкость, ггаэнг град дээление пара, мм рт. ст. Плотность, гГсмг Теннеретурл, 'с саэ 0,488 4,20 0,492 0,496 ~ 4,12 0,498 ! 4,40 0,500 4,12 100 0,952 120 0,933 140 , 0,915 160 0,896 180 нержавеющей сталью, стеклом и с такими материалами, как коросил, винилит, тефлон и тайгон, но он может действовать на цветные металлы и некоторые пластики. В контакте с диэтилентриамином могут находиться нержавеющая сталь (304, 307), малоуглеродистая сталь, алюминий (28), монель-металл, никель, тефлон, полиэтилен, каучук «(). 8. КПЬЬег» 899 и гарлок 234. Медь и сплавы меди применять не рекомендуется. 8.10.
СПИРТЫ Спирты — одни из первых горючих, применявшихся в жидкостных ракетных двигателях, но они были вытеснены нефтепродуктами, имеющими лучшие энергетические характеристики. Из спиртов в качестве горючих обычно применяли метанол (метиловый, или древесный, спирт) и этанол (этиловый спирт'>).
В настоящее время метанол получают синтетически реакцией окиси углерода и водорода или окислением метана. Раньше " Этиловый спирт применялся с содержанием воды !5 — 25 вес о(о (для облегчения охлаждения камеры) в паре с жидким кислородом. Метиловый спирт примснялся в смеси с гидразингидратом в паре с перекисью водорода. Он использовался также с другими спиртами и жидиим кислородом В настояпьее время зти спирты заменены более эффектнвнымн горючими — Прим. ред. 0 !О 20 25 30 40 50 60 70 80 90 1,039 1, 030 1,022 1,018 1,014 1,006 0,997 0,988 0,979 0,970 0,960 10,24 6,55 4,35 3,65 3,13 2,31 1,813 1,523 1,280 1,103 0,959 0,833 0,653 О, 505 0,512 0,517 0,524 0,532 0,541 0,552 0,581 0,628 0,70 1,44 2,96 5,70 10,5 18,6 30,4 48,6 98,8 198 376 684 8. Рдкетннь ГОРючие основной метод получения метанола состоял в сухой перегонке древесины, но в этом случае метанол приходилось отделять от различных побочных продуктов.
Этанол обычно получают в результате брожения или путем синтеза нз нефтепродуктов. Физические и химические свойства двух низших алифатических спиртов — метанола и этанола — достаточно хорошо определены благодаря их широкому применению. Данные для метанола, за исключением термических свойств [78, 193[, заимствованы из бюллетеней фирм-изготовителей [51, 52], для этанола — из [52[, вторичных источников или компиляций [114[ н из обычной литературы [78, 165, 153!. Свойства этих спиртов приведены в табл.
8.28 — 8.30. Таблица 8.28 Свойства спиртов Метанол си.он Этанол с.н,он Саонстао 6,0 — 36,5 200 3,3 — 19,0 1000 Метанол и этанол в больших количествах огнеопасны, и их следует хранить в холодных, хорошо вентилируемых помещениях и обеспечить защиту от искр и открытого пламени. Для хранения следует использовать заземленные резервуары. Токсичность этих спиртов невысокая, но при нарушении правил техники безопасности возможно отравление, так как неопытный человек обычно считает эти вещества безвредными. Если скопляются пары, то необходимы респираторы. Если при работе с концентрированным спиртом он проливается или разбрызгивается, то рекомендуется надевать защитные спецодежду и очки.
Молекулярный вес Температура кипения, 'С Температура затвердевания, 'С Критическая температура, 'С Критическое давление, атм Плотность (при 25'), г/сма Теплота образования (при 25'), ккал1моль Теплота плавления, ккал)моль Теплота испарения (при т.
Кип.), ккал)моль Температура вспышки (метод открытой чашки), 'С Пределы взрываемости в смеси с воздухом, о(о Максимально допустимая концентрация в воздухе (8 час], в миллионных долях 32,043 64,51 — 97, 68 240,0 78,59 0,787 — 57, 04 О, 706 8,421 16 46,070 78,32 -114,1 243,1 63,1 0,785 — 66,8 1,147 9,412 16 241 З РАКЕТНЫЕ ГОРЮЧИЕ Таблица 829 Свойства метанола Улсльнаи теплоемкость, кал'моль.град Коэффипиент аззкостн, Яавтение пзр., мм рг. сг. Плотность Темгерзтура, 'О слз ') Эти ланнмс не согласуются с ланнмми нри более низких тсмпсратурвх. Таблица 8.?б Свойства оганова Коэффипиент Улельнаи Козффипиент Лзвление теплопровом ности, )О у «ал)см и х сек град Температура, Плотность пара, теплоемкость, кал)г град влзкости, мм рг. сг.
слэ 0,472 0,454 0,447 0,439 0,431 0,424 0,417 0,408 0,400 0,848 0,840 0,831 0,823 0,814 0,806 0,798 0,790 24 44 16 Эвкзз рфг К)р — 90 80 ?Π— 60 — 50 — 40 — 30 — 20 — 10 0 10 20 25 30 40 53 60 70 80 90 — 11Π— 90 — 70 — 50 — 40 — 30 — 20 — 10 0 10 20 0,895 0,886 0,876 0,867 0,857 0,848 0,838 0,829 0,820 0,810 0,801 0,791 0,787 0,782 0,773 0,763 0,754 0,744 0,735 0,725 9,33 5,84 4,05 2,95 2,30 1,75 1,40 1,18 1,01 0,821 0,690 0,596 0,555 0,520 0,457 0,403 0,357 28,5 12,3 6,3 4,5 3,4 2,8 2,3 1,84 1,48 1,22 0,450 0,460 0,471 0,485 0,492 0,500 0,510 0,520 0,532 0,548 0,568 16,65 16,75 16,87 17,02 17,20 17,37 17,51 17,66 17,80 18,14') 19,20') 6 15 30 56 96 124 160 2дгВ 400 623 854 1340 1910 а РАкетные Горючие Коэффнпнент теплопрово- Ковффнпнент Плотность, внакостн, г усм' с гл давленое У.лельнан Телгпература, 'с ности, га кпл'гм Х х сек ° грод г е н л о е '.
к о с т г кпл.г ° грод пара, мм рг, сг. 0,581 0,593 0,623 0,660 О,'704 0,753 58 79 135 220 353 543 813 1187 0,397 О',39З 0,386 0,379 0,372 О',365 0,358 25 30 40 50 60 70 80 93 100 0,785 1,10 0,781 1,02 0,772 0,834 0,763 0,714 0,754 0,608 0,745 0,512 0,735 , '0,435 0,726 0,370 0,716 0,320 Оба спирта в обычных условиях не оказывают коррозионного действия на большинство металлов, но реагируют со свинцом и магнием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
