Двойные смеси

Пример 1. Реакция горения смеси, содержащей перхлорат калия и магний, может быть выражена уравнением

KC104+4Mg=KCl+4MgO. (5.1)

На 139 г перхлората калия приходится 24, 3 Х 4=97, 2 г (округленно 97 г) магния. Общее количество состава 236 г

......................139*100

KClO3 --------- = 58, 9г

........................236

...................97*100

Mg -------- = 41, 1г

....................236

Округляя полученные цифры, получаем 59% КС104 и 41%Mg.

Но далеко не всегда даже в случае двойных смесей можно с полней уверенностью написать состав конечных продуктов реакции.

Не имея данных химического анализа продуктов горения, можно говорить только о наиболее вероятных для данной смеси уравнениях разложения окислителя и окисления горючего и о вероятном уравнении реакции горения.

Ранее в табл. 2.1 были приведены наиболее вероятные уравнения реакций разложения окислителей, а в табл. 3.3 - продукты окисления неорганических горючих. Пользуясь ими, можно написатьсать вероятное уравнение реакции горения двойной смеси и найти рецепт состава.

Пример 2. Найти рецепт смеси, содержащей нитрат бария и магний. В табл. 2.1 находим уравнение реакции разложения окислителя:

Ba(N03)2=BaO+N2+2, 502, (5.2)

а в табл. 3.3 указание, что магний сгорает в MgO. Исходя из этого, составляем уравнение реакции

Ba(N03)2+5Mg=BaO+N2+5MgO (5.3)

и находим рецепт состава:

нитрата бария—68%,

магния—32%.

Этот состав может быть использован в качестве фотосмеси.

Вместе с тем известно, что при недостатке кислорода магний может реагировать и с азотом и потому может быть написано другое уравнение реакции горения (без участия кислорода воздуха):

Ba(N03)2+8Mg=BaO+5MgO+Mg3N2. (5.4)

В этом случае получаем следующий рецепт состава (в %):

нитрат бария — 57%,

магний — 43%.

Составляя уравнения реакции горения и производя расчеты, следует учитывать, что при соединении магния с азотом тепла выделяется примерно в 3 раза меньше, чем при соединении магния с кислородом.

При составлении уравнений реакций горения составов, содержащих уголь или органические горючие, можно вести расчет:

1) на полное, окисление горючего с образованием двуокиси углерода и воды или 2) на образование окиси углерода и.воды, на что требуется меньшее количество окислителя.

Пример 3. Составить уравнение реакции горения смесей нитрата калия с идитолом.

Принимая для идитола формулу C13H12O2, получаем два уравнения:

•l2KN03+C13H12O2=6K20+6N2+ 13С02+6Н20;........(5.5)

34KN03+5C13H12O2=17K20+ 17N2+65CO+30H20.. (5.6)

Рецепт но (5.5)

Нитрат калия... 86% Идитол..... 14%

Рецепт но (5.6)

Нитрат калия... 77% Идитол..... 23%

Уравнения (5.5) и (5.6) только в известной мере соответствуют действительности; при горении смесей нитрата калия с органическими горючими образуются и некоторые количества нитрита и пероксида калия, а при соединении оксида калия с двуокисью углерода образуется карбонат калия.

Подбор коэффициентов при расчете смесей (особенное органическими горючими) требует много времени. Но можно восполь-

* Значительный выигрыш в количестве тепла получится толькр тогда, когда образующийся Mg3N2 сможет в пламени окислиться кислородом воздуха до MgO.

зоваться таблицами, в которых указано, сколько граммов окислителя потребуется для выделения 1 г кислорода и какое количество горючего может быть окислено 1 г кислорода (см. табл. 2.1, 3.3 и 4.2).

Пример 4. Найти рецепт состава, содержащего перхлорат калия и идитол. если при сгорании идитола образуются СO2 и H2O.

Для перхлората калия находим в табл. 2.1 число 2, 17, а для идитола в табл. 4.2 — число 0, 4. Отсюда