Справочник по ВВ и пиросоставам--pirosprawka 2009 (536594), страница 97
Текст из файла (страница 97)
James Smyth Wallace. Chemical analysis of firearms, ammunitions and gunshot residue. CRC Press.2008. 291p.10. Services textbook of explosives. Ministry of Defence. For use in the royal NAVY, army service, royalair force. 1972.16.5 Дымовые составыПиротехнические смеси, образующие при горении устойчивые дымы или туманы.
Различают Д.С. длясоздания белых маскирующих и цветных сигнальных дымов. Температура горения 400 – 1000°С. Теплотасгорания 1.6 – 4.1 МДж/кг.Дымообразующие в-ва в составах, предназначенных для получения маскирующих дымов могутсодержаться в готовом виде (дым возникает в результате их возгонки) или образовываться при горении.Составы первого типа содержат окислитель (обычно KClO3), горючее (древесный уголь, крахмал и др.) идымообразователь (хлорид аммония, нафталин, антрацен и фенантрен) Следует отметить, что нафталин (Т225пл.
80.3°С) заметно летуч уже при нормальной температуре, антрацен, фенантрен возгоняются только притемп-ре ок 200°С, поэтому их применение более предпочтительно. Нафталин и антрацен часто выполняют всоставах функции не только дымообразователя, но и горючего, частично возгоняясь, а частично сгорая.Для учебных или сигнальных целей запатентованы нетоксичные и некорродирующие составы белогодыма на основе орг. кислот – до 75% (адипиновой, себациновой, салициловой и др.). Из-за пониженнойэффективности они не могут быть в полной мере использованы для создания дымовых завес, тем не менеесмеси на основе терефталевой кислоты уже применяются на практике в США.В некоторых медленно горящих составах используют органическое связующее (разл.
смолы, идитол).Кислородный баланс описанных выше дымовых смесей резко отрицателен, а газовая фаза,образующаяся при горении, содержит значительное количество СО и легковоспламеняющихся паровнафталина или антрацена. Такие составы помещают в оболочку, снабженную выходными или выхлопнымиотверстиями, которая предохраняет состав от проникновения в него кислорода воздуха.Для защиты от кислорода воздуха предотвращения вспышек при горении, Д.С. помещают в дымовыешашки – металлические цилиндры с днищем, крышкой и вставленного в него сетчатого металлическогоцилиндра, в который закладывают смесь.
Несмотря на принимаемые меры предосторожности дымовыесоставы дают иногда вспышки при сгорании. Равномерность горения при этом нарушается, у отверстийшашки появляется пламя, количество дыма резко уменьшается и он приобретает сероватый оттенок.Поэтому для предотвращения появления пламени в состав также вводят разл. пламегасители (углеводы,карбонат натрия, мел, парафин и т.п.) в кол-ве до 10-15%.
Шлак должен быть пористым, чтобы непрепятствовать прохождению дыма. Для этого некоторые дымовые составы подвергают грануляции.Дымовые составы, в которых дымообразующие вещества находятся в готовом виде:1) Смесь Ершова (Использовалась во время 1 мир. войны): KClO3 –20%, древесный уголь –10%,хлорид аммония –50%, нафталин или антрацен –20%. (содержание в качестве дополнительногодымобразователя нафталина или антрацена компенсирует опасные обменные процессы собразованием нестабильного NH4ClO3 из хлората калия и хлорида аммония и таким образомспособствует лучшей устойчивости смеси при хранении)2) Смесь А-13: KClO3 –40-43%, хлорид аммония –43-45%, антрацен –14-16%.3) KClO3 –40%, хлорид аммония –45%, монтан-воск – 12%, кизельгур – 3%.4) KNO3 –30%, красный фосфор –10%, хлорид аммония –60%.5) KClO3 –44%, хлорид аммония –36%, монтан-воск – 16%, мел – 4%.6) KClO3 –34.1%, тиомочевина -10.3%, бикарбонат натрия – 10.3%, индустриальное масло – 43.4%,загуститель – 6.6%.7) Нетоксичный дымовой состав для павильонов и интерьеров: KClO3 –44%, хлорид аммония –36%,канифоль – 16%, мел – 4%.8) Перхлорат аммония – 62%, хлорид аммония – 20%, полибутадиен – 18%.
Экспериментальныйдымовой состав С28. Смесь была кандидатом для замены металлохлоридных смесей в дымовыхгранатах М8 и шашках М4А2 в армии США.9) Адипиновая кислота –50%, нитроцеллюлоза –15%, KClO3 –30%, алюминий –5%Несколько более эффективны смеси на основе терефталевой кислоты, они могут бытьиспользованы непосредственно для создания дымовых завес:10) Терефталевая кислота - 68%, KClO3 –18%, сахароза - 14%,11) Терефталевая кислота - 50%, KClO3 –13%, сахароза - 27%, нитрат калия - 10%12) В американских дымовых гранатах М83 и в тренировочных дымовых шашках М8 используетсяследующий состав на основе терефталевой кислоты: Терефталевая кислота - 57%, KClO3 –23%,сахароза - 14%, карбонат магния – 3%, стеариновая кислота -3%, связующее – поливиниловыйспирт 1% (сверх 100%, добавляется в виде 4% водного раствора).13) Более новые составы на основе терефталевой кислоты могут содержать пентаэритрит в качестведополнительногодымообразователяиагентапредупреждающеговоспламенениедымообразователя.
В дымовых гранатах M83-PE используется следующая смесь: Терефталеваякислота – 36.3%, пентаэритрит – 17.9%, KClO3 – 22.4%, сахароза – 13.6%, карбонат магния –7.5%, бикарбонат натрия – 1.2% стеариновая кислота -1%, связующее – поливиниловый спирт0.9%.Смеси на основе органических кислот обладают эффективностью 60-70% от широкоиспользуемых в военной технике металлохлоридных смесей. Для увеличения эффективности смесейна основе орг. кислот до требуемого уровня предложено снаряжать дымовые шашки дополнительно с20% смеси на основе красного фосфора, например:22614) Состав 1: Красный фосфор-55%, нитрат натрия - 35%, эпокс. смола –5%.Состав 2: Себациновая кислота - 40%, нитроцеллюлоза -10%, лактоза - 10%, хлорат калия - 35%,алюминий - 5%.Для тренировочных целей и кино также запатентованы нетоксичные составы:15) В качестве дымообразователя используются хлориды калия и натрия:Mg – 20%, KNO3 – 20%, KClO4 -8%, KHCO3 – 12%, KCl -15%, NaCl -15%, дициандиамид – 10%.16) Дешевый состав использующий в качестве дымообразователя отработанное масло длядвигателей: 500г древесные опилки, 390г нитрата аммония или 250г нитрата натрия, 150 или210мл отработанного масла соответственно.
Окислитель растворяют в 500 мл воды при 50°С,пропитывают опилки, сушат и добавляют отработанное масло.Д.С. второго типа, в которых дымообразующее вещество получается при горении (металлохлоридныесмеси или смеси НС) обычно содержат хлорорганическое соединение.
Наиболее известным являетсягексахлорэтан, однако он сильно летуч, значительно менее летучи гексахлорбензол – (бесцв. крист в-во, tпл. 309.4°С с возгонкой, используется как инсектицид) и C10Cl12 (дехлоран, перхлорпентациклодекан). Внекоторых старых дымообразующих составах (времен 1 и 2 мир. войн) в качестве хлороорг.
веществиспользовали четыреххлористый углерод CCl4, такие смеси (называемые также смесями Берже) внастоящее время не используются из-за неудобства в использовании и пониженной эффективности,связанной с преждевременным улетучиванием четыреххлористого углерода (тетрахлорметана).Другим компонентом является металлическое горючее (цинк, алюминий, силицид кальция), для замедлениягорения вводят дополнительный дымообразователь (оксид цинка или нашатырь). Смеси, содержащие всвоем составе одновременно гексахлорэтан и цинк в настоящее время не применяются, т.к.
оничувствительны к влаге и во влажном состоянии такая смесь склонна к саморазогреву и даже ксамовоспламенению. Смеси с другими металлами более устойчивы к влаге, но в любом случае обычныесмеси типа HC считаются не подлежащими продолжительному хранению и ухудшают свойства при хранениив среднем на 1.9% в год.В состав некоторых смесей вводят органическое связующее. Горение наиболее известного состава можновыразить уравнением: 2Al + C2Cl6 + 3 ZnO = 3ZnCl2 + Al2O3 + 2C. Выделяющийся в процессе горенияхлорид цинка возгоняется, образуя дым.
Дым имеет серый цвет из-за наличия частиц сажи.Для полного сгорания углерода (чтобы получить белый дым) вводят окислители - перхлораты аммония,калия.Металлохлоридные смеси более эффективны, чем смеси с готовым дымообразователем, т.к. хлоридыцинка, алюминия способны поглощать влагу из воздуха и частично гидролизоваться, что многократноувеличивает общее кол-во дыма. Скорость горения дымовых составов сильно зависит от размеров частицкомпонентов и от кол-ва металлического горючего. Продукты сгорания металлохлоридных смесей токсичны,обладают выраженным раздражающим действием, в продуктах сгорания присутствуют хлороорганическиевещества, в т.ч.
фосген, поэтому рекомендуется использование индивидуальных средств защиты.Образование фосгена характерно, прежде всего, для составов не содержащих или содержащих малометаллического горючего. Зарегистрированы смертельные случаи от отравления такими дымами. Поэтому впоследние годы наметилась тенденция к использованию малотоксичных, но и менее эффективных смесейпервого типа (в которых дымообразующие вещества находятся в готовом виде).Металлохлоридные дымовые смеси НС (дымообразующее вещество получается при горении):17) Смесь Берже, использовавшаяся американцами во время 2 мир.