Окислители и их эффективность при сжигании

[Логан]

Просьба объяснить то, что связано с ними.

1) как определить мощь окислителя? я думал что по количеству кислорода в составе. Но почему тогда Ba(NO3)2 хуже KClO4? Я проверял, для получения 0-ого кислородного баланса перехлората требуется меньше. Горючее понятно сравнивал одно - магний.

2) Если я правильно понял, то чтобы теплота горения была больше, надо чтобы теплота разложения окислителя была меньше, чтобы дальнейшее разложение окислителя и получение кислорода тратило меньше энергии? Правильно?

3) По каким параметрам надо подбирать горючее. Почему например Мг лучше Ал?

4) Что дает сера в составе пороха? Есть ли смысл добавлять ее перехлоратный порох?

5) Какие еще доп вещества могут добавлятся кроме серы? Может катализаторы там, еще что-нибудь??

[Vova]

1) по количеству кислорода на единицу массы. Например, LiClO4 лучше CsClO4 (опуская подробности). И только того кислорода, который окислитель может отдать. Перхлораты отдают весь кислород, а нитрат бария только часть.

Ba(NO3)2 =BaO+NO2+O2

Кислород в составе BaO бесполезен.

2) Часто если окислитель разлагается при более низкой Т для этого процесса надо менше энергии. Но не всегда.

3) Теплота сгорания на единицу массы у магния больше (не уверен)

4, 5) черный порох - музейный экспонат

4) для неприятельського шпиона добавлять серу в перхлорат смысл есть. Если повезет все это красиво взорвется.

[Логан]

4, 5) черный порох - музейный экспонат

Понятное дело! Я имел ввиду смесь. Просто привык все эти горючие топлива называть порохами.

И все-таки что по поводу катализаторов и других добавок?

 

И еще: что-же все-таки делает сера. Это ведь не только горючее?

3) Теплота сгорания на единицу массы у магния больше (не уверен)

А как определить теплоту сгорания топлива (магния в данном случае)?

[gvozd]

А как определить теплоту сгорания топлива

взять в случае магния энтальпию образования оксида магния dH [кдж/моль] из справочника, разделить на молярную массу магния, получим Q [кдж/г].

В общем случае:

Определить энтальпию реакции (по закону Гесса) и разделить на молярную массу топлива.

По-моему так...

[Логан]

взять в случае магния энтальпию образования оксида магния dH [кдж/моль] из справочника, разделить на молярную массу магния, получим Q [кдж/г].

В общем случае:

Определить энтальпию реакции (по закону Гесса) и разделить на молярную массу топлива.

По-моему так...

 

не совсем понимаю... прочитал пример:

3 Ba(NO3)2 + 10 Al = 3 BaO + 3 N2 + 5 Al2O3

Теплота образования продуктов горения (в ккал):

5 Al2O3 400*5=2000

3 BaO 133*3=399

Итого 2399

Теплота образования компонентов топлива:

Ba(NO3)2 237*3=711

10 Al 10*0=0

Итого 711

Теплота реакции горения (по закону Гесса: Q (теплота) продуктов горения минус Q компонентов)

2399-711=1688

Сумма по весу нитрата бария и алюминия:

261,4*4+27*10=1054

Теплота горения состава:

1688/1054=1,6 ккал/гр.

Не понимаю почему тут теплота горения алюминия 0 ??

[Vova]

Теполты образования MgO 598.4 и Al2O3 1675 кДж на моль

так-что я ошибся. Алюминий на единицу массы дает при сгорании тепла явно больше.

 

Я не помню, чтобы в составы ракетных топлив входила сера (кроме случая двигателей на черном порохе). Сера - топливо и газообразователь. Вообще состав разных пиротех. смесей подбирался в основном эмпирически - про роль компонентов судить сложно.

Данные реакции горения идут и так неплохо (иногда -слишком неплохо), катализатор не нужен.

 

не совсем понимаю... прочитал пример:

 

Не понимаю почему тут теплота горения алюминия 0 ??

Теплоты образования простых веществ (алюминия) равны нулю.

Аналогично приведенному Вами можо посчитать любые реакции.

[Логан]

Возвращаясь к сути, так как определить какой металл использовать лучше, а какой хуже?

[Логан]

И еще: то есть сера дает больше газов при сгорании? Значит ее эфективно добавлять, если надо получить больше газов?

[aversun]

Если речь идет об изготовлении ракетного двигателя в домашних условиях, то для этого, рекомендуются только одно топливо, стехиометрическая смесь серы и цинковой пыли. Часто используется, еще одно более-менее безопасное топливо, т.н. карамельный порох.

 

http://ntpo.com/technologists/model/3.shtml

 

http://airbase.ru/users/serge77/cansorb/cansorb.htm

[Алхимик-самоучка]

[quote name=Логан' date='24.11.2007, 0:36' post='1012

Просьба объяснить то, что связано с ними.

1) как определить мощь окислителя? я думал что по количеству кислорода в составе. Но почему тогда Ba(NO3)2 хуже KClO4? Я проверял, для получения 0-ого кислородного баланса перехлората требуется меньше. Горючее понятно сравнивал одно - магний.

2) Если я правильно понял, то чтобы теплота горения была больше, надо чтобы теплота разложения окислителя была меньше, чтобы дальнейшее разложение окислителя и получение кислорода тратило меньше энергии? Правильно?

3) По каким параметрам надо подбирать горючее. Почему например Мг лучше Ал?

4) Что дает сера в составе пороха? Есть ли смысл добавлять ее перехлоратный порох?

5) Какие еще доп вещества могут добавлятся кроме серы? Может катализаторы там, еще что-нибудь??

Для начала определись, что тебе надо в качестве окислителя и с какой целью:

-если тебе надо получить много тепловой энергии (так называемые "термитные смеси"), то можно использовать смеси оксидов менее активных металлов и порошкообразными более активными. Такие смеси при реакции выделяют столько тепла, что позволяют даже плавить металлы. Классический пример: восстановление оксида железа алюминием (алюмотермия) или магнием. Кстати, смесь магнетита Fe2O3 c Al пудрой использовалась (сейчас не знаю) в качестве электродов. Также неплохой эффект дают смеси Al порошка (пудры) с различными органическими галогенсодержащими соединениями (типа хлороформа, ПВХ, политетрафтоэтилен и т.п.)

-если тебе нужно создать реактивный двигатель, то необходимо использовать в качестве восстановителя (а также окислителя) компоненты, дающие в процессе реакции большое количество газообразных продуктов, которые выбрасываясь из сопла в большом объёме и с большой скоростью вызывают эффект реактивного двигателя. Однако, надо быть осторожным: при резком увеличении давления за счёт большого газообразования реактивный двигатель может и взорваться (ксати, на этом принципе устроено действие большинства взрывных устройств.