§ 4. Металлохлоридные составы

В таких составах роль окислителя выполняет хлорорганическое соединение, горючим является порошок активного металла.

Окислителя в этом случае должно быть взято столько, чтобы содержащегося в нем хлора хватило бы на полное окисление металла.

Исходя из этого уравнение реакции между гексахлорэтаном и цинком напишется следующим образом:

C2Cl6+3Zn=2C+3ZnCl2. (5. 10)

Для упрощения расчетов может быть использована табл. 5.1, в которой указывается, какое количество окислителя отдает при распаде 1 г хлора (Li) и количество металла, соединяющегося с 1 г хлора (La).

Таблица 5.1

Окислитель	Молекулярный вес	Li	Горючее	Атомный вес	L2
Четыреххлористый уг	154	1,08	Цинк	65,4	0,92
лерод CCI4
Гексахлорэтан С2С1б Гексахлорбензол C6Сl6	237 285	1,11 1,34	Алюминий Магний Цирконий	27,0 24,3 91,2	0,27 0,34 0,64
Поливинилхлорид (С2НзС1)n	60 5	1,76	Железо	55,8	0,79 (образуется РеС1з)

Пример8. Рассчитать процентное содержание компонентов в смеси гекса-хлорэтан — алюминий; при расчете используются данные табл. 5.1:

С2С16 . . . . . . . 1,11 г

А1 . ....... 0,27 г

-----------------------------------

Всегосмеси . . . . ],38г

или

гексахлорэтана ..... 80,5°/o,

алюминия . . ..... 19,5°/о.

Более сложным является расчет тройных смесей, содержащих в себе хлорорганические соединения.

Пример 9.Рассчитать состав зеленого огня, содержащего нитрат бария— гексахлорэтан — магний.

Дополнительное условие: состав должен содержать 15% гексахлорэтана, углерод которого должен быть окислен до СО. ......................................15*0,34

На соединение с 15% С2С1б потребуется (см. табл. 5.1) ————— =4,6 %

магния. ......................................................15*24........1,11

15.24 Разлагаясь, гексахлорэтан образует——= 1,5% углерода, который должен быть окислен до СО. Пользуясь табл. 2.1 и 4.2, вычисляем необходимое для окисления количество нитрата бария:

0,75 / 3,27=1,5 / x, откуда х=6,5%Ba(No3)2.

Теперь нам известно, что в 100 г состава должно содержаться

15г СгС16+4,6г Mg+6,5г Ba(NO3)2. (5.11)

Узнаем, сколько граммов состава приходится на двойную смесь Ba(N03)2+Mg.

у=100— (15+4,6+6,5) =73,9 г.

Пользуясь табл. 2.1 и 3.3, находим, что в 73,9 г смеси содержится

3,27*73,9 / 3,27+1 52 =48'7 Ba(NO3)2 и 25,2 г Mg.

В итоге получаем рецепт (в %):

нитрат бария ..... 48,7+6,5=55,2

гексахлорэтан ..... 15

магний ....... 25,2+4,6=29,8

Твердыми продуктами горения этого состава будут MgO, BaO и MgCl2 но в результате обменной реакции BaO+MgCl2== BaCl2+MgO в пламени образуетсяхлористый барий, придающий зеленую окраску пламени.

При введении в эту смесь связующего—5% идитола рецепт состава несколько изменится (в %):

Ва(NОз)2 ...... 59,5

С2С16 .......... 15

Mg............... 20,5

идитол . ....... 5

§ 5. Составы с фторным балансом

Расчет составов с фторным балансом по своему принципу сходен с расчетом металлохлоридных составов.

Роль окислителей выполняют соединения фтора (фториды малоактивных металлов или фторорганические соединения), роль горючих — порошки активных металлов. Окислителя должно быть взято столько, чтобы его хватило для полного окисления металла.

Для упрощения расчетов может быть использована табл.5.2;

в ней указывается, какое количество окислителя отдает при распаде 1 г фтора (L1) и количество металла, соединяющегося с1 г фтора (L2).

Таблица 5. 2

Окислитель	Молекулярный вес	L1	Горючее	Атомный вес	L2
CuF2	104	2,74	Be	9,0	0,24
AgF	127	6,68	Mg	24,3	0,64
PbF2	245	6,45	Al	27,0	0,47
(C2F4)n-тефлон	100 (моно-	1,32	Zr	91,2	1,20
	мер)
XeF4*	207	2,72	Ti	47,9	0,63
* Твердое соединение, устойчивое при обычной температуре.

Пример 10.Рассчитать двойную смесь тефлона с цирконием. На 1,32 г тефлона потребуется 1,20 г циркония. Содержание тефлона в смеси будет равно 100 (1,32 : 2,52) =52,4%, а циркония 47,6%.

Горение составов, содержащих в себе избыток окислителя, может сопровождаться в некоторых случаях выделением свободного фтора. Наиболее вероятно образование свободного фтора при использовании в качестве окислителей фторидов металлов с переменной валентностью СоFз, МnFз и др., например:

6СоFз + 2Mg = 2MgF2 + 6CoF2 + F2. (5.12)

Тефлон имеет плотность 1,82 г/см3, теплота его образования

(считая на (1/n) * (C2F4)n ) 193,5 ккал (807 кДж)