§ 7. Фосфор и его соединения

Фосфор, его растворы и соединения с серой (сульфиды) применяют обычно для зажжения легковоспламеняющихся материалов.

Преимущество белого фосфора перед другими зажигательными веществами состоит в том, что он в мелкораздробленном состоянии загорается на воздухе при обычной температуре:

4Р+502=2Р205.

При сгорании образуется желтовато-белое пламя и выделяется много белого дыма — Р20з.

Фосфорные мины и ручные гранаты оказались весьма эффективными. Взрыв таких мин, создавая большое количество дыма, действует на противника деморализующе. Мельчайшие брызги расплавленного горящего фосфора, прожигая одежду, наносят тягчайшие поражения коже. К преимуществам белого фосфора следует отнести также способность к повторному самовоспламенению после его тушения.

Белый фосфор — это мягкое восколодобное вещество. Плотность его 1,83, температура плавления 44° С, температура кипения 290° [18].

Основными недостатками белого фосфора как зажигательного вещества являются сравнительно низкая температура горения (не выше 1500° С), а также то, что зали&ка его в изделия во избежание его самовоспламенения должна производиться под водой.

Белый фосфор очень ядовит, летальная доза его 0,1 г.

Гораздо менее активный красный фосфор редко применяется в качестве зажигательного вещества. В некоторых случаях, однако, зажигательные изделия снаряжаются смесью красного и белого фосфора.

Растворы фосфора. Лучшим растворителем для белого фосфора является сероуглерод (100 г насыщенного раствора при 0° С содержит 81 г фосфора); белый фосфор хорошо растворим в бензоле, скипидаре и других органических раствори-телях.

При испарении CS2 остающиеся на поверхности предмета мельчайшие частицы фосфора самовоопламеняются на воздухе.

Для замедления горения в раствор фосфора в сероуглероде добавляют иногда жидкие нефтепродукты.

Красный фосфор в сероуглероде не растворим.

Соединения фосфора. Известны сульфиды фосфора — P4S10, P4S7 P4S3.

Чаще других применяется в качестве зажигательного вещества сесквисульфид — Р4Sз. Он содержит 56 вес. % фосфора, имеет плотность 2,09 г/см3, плавится при 172° С, кипит при 408° С.

Сесквисульфид хорошо растворяется в CS2 (27 г в 100 г CSz при 0°С), хуже — в бенвине. Чистый Р4Sз при комнатной температуре устойчив по отношению к воде, в кипящей воде он разлагается с выделением сероводорода.

При смешении при комнатной температуре белого фосфора с серой образуется жидкий оплав; содержание фосфора в эвтектике, затвердевающей при температуре —7° С, составляет примерно 75%. Сплав P^Ssс фосфором дает эвтектику, затвердевающую при —40° С.

§ 8. Галоидные соединения фтора

Свободный фтор крайне энергично реагирует с органическими веществами; при этом выделяется большое количество тепла и происходит воспламенение горючих материалов. Однако применение свободного фтора в качестве зажигательного вещества практически невозможно, так как фтор является трудносжпжаемым газом (температура кипения при атмосферном давлении —187° С).

Многие галогенфториды, обладая достаточно большой химической активностью, являются либо жидкостями, либо сравнительно легко сжижаемыми газами.

В табл. 15.7 приведены физические свойства галогенфторидов.

Таблица 15.7 Свойства фторидов галогенов

				Теплота образования
Соединение	Содержание фтора,	Температура кипения,	Плотность при 2.1,°С,		(—u//2os). ккал	Примечание
	%	°С	г/см'
				на 1 моль	на 1 г
С1Рз	61,6	11,7	1,81	37,9	0,41	Газ
C1F	34,9	—101		13,3	0,25	Газ
BrF5	54,3	40	2,46	124 (газ)	0,71	Жидкость
ВгР3	41,6	125	2,80	75	0,55	Жидкость
BrF	19,2	20		18,4	0,19	Жидкость
При	м е ч а н и е	. 1 ккал=4	,186 кДж.

Наибольший интерес для пиротехников представляет трифторид хлора С1Fз, так как он из всех галогенфторидов обладает максимальной реакционной способностью.

Температура плавления трехфтористого хлора — 76,3° С.

Критическая температура С1Рз лежит в пределах 154—174° С; вычисленное критическое давление 57 кгс/см2.

Теплота распада:

С1Fз=С1F+F2—26,6ккал (—111 кДж).

Мягкая сталь стойка по отношению к С1Рз (до 250° С); еще более стойкие медь (до 400° С) и никель (до 750° С); С1Fз бурно реагирует с водой с образованием пламени:

ЗН20 +4С1Fз = 6HF+ ЗF2О + Cl2

Органические вещества, как правило, реагируют с С1Fз с воспламенением. Получается С1Fз при непосредственном взаимодействии хлора и фтора.

В Германии во время второй мировой войны было организовано опытно-промышленное производство ClF3 для применения его в качестве зажигательного вещества.

За последние годы С1Fз широко рекламируется вСША и как фторирующий агент, и как окислитель в реактивных двигателях. Работа с С1Fз вследствие его большой реакционной .способности связана с большими трудностями и весьма опасна для экспериментатора; все время надо помнить как о токсичности С1Fз и продуктов его распада, так и о возможности взрыва его при контакте со многими веществами.

В 1963 г. был впервые получен пентафторид хлора ClFs. Это— жидкость, затвердевающая при —93° С, температура кипения +129°; ее, наряду с тамими веществами как NF202, Cl2O8, NF2OONF2, называют суперокислителем.