1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 26
Текст из файла (страница 26)
2Н,+О, + — 2Н,О, ЗН<+Х, ~~ 2ХН,. Сравнительные данные для тротила приведены в табл. 47 (в молях на 1 кг ВВ). Как мы видим, совпадение в общем удовлетворительное. Из таблицы также вытекает, что прн вычислении состава продуктов взрыва этой группы, безуслоанО можно пренебречь реак. $181 расчет составл продуктов взрывчатого превращения !36 циями образования ИНа, СНе, МО, Оу.
В этом приближении реакциями, определяющими состав продуктов взрыва, являются СО + Н,О ~ СО, + Н„ 2СΠ— СО, + С. Последняя реакция — так называемая реакция генератор- ного газа — является гетерогенной. Таблица 47 Состав продуктов взрыва тротила в молях Па приближенному урениению пале) По ренноеесимм иринин Просунем иетоненни С повышением температуры равновесие этой реакции смешается влево.
Высокие давления, характерные для процессов детонации, наоборот, способствуют образованию твердого углерода. Какой из этих факторов перевесит, в каждом конкретном случае можно установить на основании расчета. Зависимость константы равновесия генераторного газа от температуры определяется формулой 18 71р т +2'4673 1д Т 8947,7 — 0,0010824Т+0,116 10 ' Т + 2,772. (18,30) Для определения Кр удобно пользоваться табл.
48, составленной на основании зависимости (18,30). Таблица 48 Значение уТр для реакции 2СО фСО, + С+ 41,2 ккал т к г к 1000 1500 2000 2500 1,815 1906 5496 39455 1462200 3944500 88716ОО 18836000 3000 3500 4000 4500 Не СО СО НеО . о хо СН4 . и!Не С . 0 0 15,77 11,12 6,67 0 0 0 0 15,77 0 1,92 11,64 10,96 6,60 0 0,04 0 0,04 17,32 138 1гл. гв рвпкцин взрывчьтого рлзложения Напишем уравнение взрывчатого разложения ВВ третьей группы в общем виде: С НвО,Ма — Р хСОв+УСО+иНвО+гНв+вС+ 2 ив.
Для определения неизвестных составим следующие уравнения: х+у+в=а, ь я+и= —, 2' 2х+ у+и = с, К = — ", уп хг со ру' Кр — — —. пх ' Очевидно, что в данном случае ь а = а+-;+ — — ч. 2 2 Величина р определяется так же, как для первой группы. После соответствующих подстановок последнее уравнение примет вид Р 12~У (18,31) Р 8 ° 10впх ' Наша система может быть приведена к уравнению третьей степени общего вида Ах'+ Вхв+Сх+ О = О.
Последующий путь вычислений идентичен с таковым для первой и второй групп. Для взрывчатых веществ, не удовлетворяющих условию а)~ с, невозможно заранее предопределить, выделится при де. тонации свободный углерод или нет. Для получения ответа на этот вопрос, поступают следующим образом. Сначала ведут расчет, как для второй группы, в предположении полного газообразования. Получив значения для х, у, я и и, вычисляют температуру взрыва и находят соответствуюсо щее ей значение Кр .
Найденное значение Кр сравнивают с Кв Рв 1з~у р= 8.10 ох при заданной условиями задачи плотности заряда ВВ. Если Кр) Кр, то, как легко заметить, выделится твердый углерод 1Зт а 181 глсчвт состлвл пеодтктов взеывчлтого певвглщвния (для того, чтобы Кр стало равным Кр, значение у должно уменьшиться, а значение к увеличиться, что связано со смещением равновесия в сторону выделения свободного углерода).
Если Кр ( К, то при заданных условиях твердый углерод выделяться не должен и найденный состав продуктов взрыва считается действительным. Среднее детонационное давление р, как будет показано в главе Ч11, равно р = р, (з — 1) (;), 10 ' кг/смв, где и ~ 3 — показатель изэнтропии и Я, — теплота взрыва единицы массы ВВ. Тогда предельная плотность р „р ВВ, начиная с которой реакция будет идти с выделением твердого углерода, может быть установлена из условий равенства Кр= Кр; откуда К,лх у~в=(ч — 1)рв0~ 10 где Я, — теплота взрыва, отнесенная к единице массы ВВ.
Отсюда (18,32) В заключение рассмотрим два конкретных примера. П р и м е р 1. Вычислить состав продуктов взрыва тротила при р, = 1,50 г/смв (О = 6500 м/сек). Исходя из приближенчого уравнения реакции, задаемся тем- пературой взрыва Т = 3000', при которой К = 7,4 н Кр —— = 1,46 ° 10в. Для нахождения неизвестных составим уравнения: х+у+ч=7, 2х+-у+.и = 6, я+и=2,5, — =- 7,4, Уи хх рв У У 146.10в.
У 1838 8Фх (11 — ч) х ' ' х Решая зту систему уравнений, находим: у=54; х=0,!б; и=038; а=2,12 ч = 1,44. 138 реакции взрывчатого разложения (гл и Проверим правильность избранной температуры. Теплота образования продуктов взрыва .. О, з = 179,б икал Теплота образования одного моля тротила О, = + !3 ккал Оч = 1бб,б икал?моль Теплота взрыва Определяя температуру взрыва, получим 1, = 2150'С или Т~ = 2423' К, что значительно расходится с избранной темпера.
турой. Повторим вычисления, задаваясь Т = 2700' К. При этой температуре К =7,0 и Кр — — 6,3 ° 10з. Решая систему уравнений, находим: у = 4,70; х = 0,52; и = 0,78; я = 1,72 ч=1,78. При этом составе продуктов взрыва Яьз — — 193,86 ккал; Я„=180,86 ккал/моль, откуда для температуры взрыва получим Т, = 2673' К. Эта температура очень близка к избранной. Таким образом, температуру взрыва можно принять равной 2700'К, а уравнение реакции взрывчатого разложения тротила прн ро=1,50 г/гмз будет иметь следующий внд: СаНз (ХОз)з СНз = = 0,52 СО, + 4,70 СО + 0,78 Н,О + 1,72 На + 1,78 С + 1,5 Хз. П р и мер 2. Определить предельную плотность пикриновой кислоты, при которой (или выше которой) детонация будет сопровождаться выделением свободного углерода.
Сначала произведем расчет состава продуктов взрыва в предположении полного газообразования: С,Н,(ХО,),ОН вЂ” ь х СОз+у СО+и НзО+я На+1,5Хз. Зададимся температурой взрыва Т=2900'К, прн которой К =7,20. Для нахождения неизвестных напишем следующие уравнения: х+у=б, 2х+у+и =?, я+у=1,5, = 7,20, 6 19] зкспвнимннтлльнов исследования пеодкктов взеыал 139 Решение задачи сводится к решению квадратного уравнения 6,2х'+ 10,6х — 6 = О. Отсюда определяем х=0,45, у=5,55, и=0,55 я=0,95. Проверим правильность избранной температуры. Теплота образования продуктов взрыва ..
01, з = 221,76 икал Теплота образования пикриновой кислоты Ц,з = + 46,8 икал 0„= 174,96 акал. Теплота взрыва Отсюда 1=2648'С или Т=2921'К. Эта температура близка к избранной. Таким образом, уравнение реакции взрывчатого разложения пикриновой кислоты будет иметь вид .С,Н, (ХОз)з ОН =0 45 СО,+ 5 55 СО+О 95 Н,+О 55 НзО + 1,5 1)з. При Т = 2900' константа равновесия генераторного газа Кр — — 5,63 ° 10а. Принимая к=3, по формуле (18,32) определим предельную плотность пикриновой кислоты, при которой (или выше которой) детонация ее будет сопровождаться выделением свободного углерода: Клал 1Оа 6,63.10з.0,46.9.10а ролл уз(» — 1) О = 6,6з.2.800 427.9,81 нлн р„„= 1,10 г(слал.
9 19. Методика экспериментального исследования продуктов взрыва Исследование продуктов взрыва сводится к определению их состава и объема. Для этой цели производится подрыв определенного количества ВВ в специальной бомбе. Затем охлажденные до комнатной температуры продукты взрыва подвергаются химическому анализу. При исследовании продуктов горения порохов сжигание обычно производится в калориметрической бомбе, что дает возможность совместить это исследование с определением теплоты взрывчатого разложения. 140 (гл.
ш ввакции взгавчатого газложаиия Подрыв бризантных ВВ чаше всего осушествляется в бомбе, показанной на рис. 33, или в специальных калориметрических бомбах. Внутренний объем бомбы для подрывов — 20 л; толшииа стенок 12 см; бомба рассчитана на подрыв до 200 г бризантного ВВ. В ней можно сжечь до 1 кг пороха. Бомба закрывается массивной крышкой. Для обеспечения герметичности между крышкой и бомбой помещается кольцевая свинцовая прокладка.
Рис. ЗЗ. Бомба даа подрывов. Заряд ВВ устанавливается внутри бомбы на проволочной подставке. Подрыв производится с помошью электродетонатора с проводами без изоляции, чтобы устранить влияние горючей изоляции на состав продуктов взрыва. Непосредственно перед подрывом откачивают воздух из бомбы, добиваясь при этом вакуума порядка нескольких мм рт. ст. Для этой цели в бомбе имеется вентиль, который одновременно служит для выпуска газов после взрыва.
Продуктам взрыва дают охладиться и производят выпуск газов в газометр для определения их объема. Объем газов можно с удовлетворительной точностью определить с помощью ртутного манометра, который сообщается с внутренним объемом бомбы. Объем газов, приведенный к температуре 0'С и давлению 760 мм Нн, вычисляется по формуле о (р — м) ° 27ЗМ тбО Та где а. — объем сухих газов, приведенный к стандартным условиям (в литрах), о — внутренний объем бомбы, р — давление охлажденных газов (в мм рт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
