Термохимические характеристики двойных смесей

Окислитель	в смеси	горения смеси	Теплота горения смеси, ккал/г
Ва (N03)2 BaSO4	32 23	Ва (N03)2+5Mg= =BaO+5MgO+N2 BaSO4+4Mg=BaS+ +4MgO	1,7 1,2
	Примечание. 1кка л=4,186 кДж.

Применение калиевых солей нежелательно ввиду невысоких световых показателей таких составов (см. табл. 11.7).

Таблица 11.7

Световые показатели двойных смесей с различными окислителями (диаметр звездок 24 мм, оболочка картонная)

Компоненты: окислителя—60% металла —40%	Плотность смеси, г/см3	Коэффициент уплотнения	Скорость горения, мм/с	Удельная светосумма, тыс. св.с/г
Ва (NO3)2+Mg NaN03+Mg KN03+Mg NH4N03+Mg	1,94 1,71 1,69 1,72	0,80 0,85 0,87 0,99	8,0 11,0 8,7 1,8	13,0 15,2 10,6 5,6
Ва (NОз)2+А1 NaN03+Al KN03+Al NH4N03+A1	2,70 2,17 2,18 2,02	0,90 0,89 0,94 1,00	4,9 2,6 0,8 1,6	15,6 15,3 1,3 0,8

Введение в составы натриевых солей, наоборот, повышает световые показатели составов. Нитрат натрия является одним из лучших окислителей, обеспечивающих высокие светотехнические показатели составов.

Значения удельной светосуммы составов, окислителями в которых являются нитраты бария и стронция, могут быть признаны удовлетворительными. Нитрат бария придает пламени слегка зеленоватый оттенок; нитрат стронция сообщает пламени бледно-розовую окраску.

Однако нитрат стронция редко применяется в осветительных составах, так как соль эта более гигроскопична, чем нитрат бария.

В двойных смесях для осветительных составов часто дается некоторый избыток горючего против стехиометрии с таким расчетом, однако, чтобы горючее могло сгорать за счет кислорода воздуха. Так, например, содержание .магния в двойных смесях может составлять иногда до 50—70% .

Но не всегда возможно употреблять двойные смеси с большим содержанием в них металлических порошков, так как скорость горения составов значительно возрастает с увеличением содержания в них металлического горючего. Световые характеристики двойных смесей нитрата натрия с магниевым дюрошком приведены в табл. 11.8 (смеси сжигались в картонных оболочках диаметрам 24 мм).

Таблица 11.8

	Состав, %
№ состава		нитрат натрия	магний	Плотность, г/см3	Скорость горения. мм/с	Удельная светосумма, тыс. св.с/г	Светоотдача, лм/вт
1	70	30	1,9	4,7	9,8	22,6
2	60	40	1,7	11,0	15,2	25,0
3	50	50	1,7	14,3	20,0	23,0

Реакции горения смесей, характеристики которых помещены в табл. 11.8, могут быть приближенно представлены уравнениями 2:

1) 2NaN03+3Mg=Na20+N2+3MgO+O2;

2) 2NaN03+4,7Mg=Na20+N2+4,7MgO+ll,502;

3) 2NaN03+7Mg+02 (кислород воздуха) =Na2O+N2+7MgO.

Средняя яркость пламени при горении состава 3 (табл. 11.8) равна6*106 нит f^GOO сб).

Светоотдача составов, выраженная в лм/вт,такого же порядка, как для электрических ламп накаливания.

В табл. 11.9 показана зависимость светотехнических показателей двойных смесей от содержания в них алюминия. Сжигались 24-мм эвездки в картонных оболочках.

Реакция горения состава 1 (см. табл. 11.9) может быть выражена уравнением

3Ba(N03)2+10Al=3BaO+3N2+5Al203,

что соответствует по расчету выделению 1,6 ккал/г (6,7 кДж/г) состава.

Световая отдача состава 1 равна 27 лм/Вт.

Составы 2—5 содержат избыток горючего, который частично сгорает за счет кислорода воздуха, а частично образует нитрид

Изучению свечения пламен смесей NaNO3—Mg посвящена работа [115]. 2 В составе 1, имеющем положительный кислородный баланс, могут образоваться пероксид натрия и окислы азота.

Таблица 11.9