1 .. 104 > .. >> Следующая
5. Лица, работающие с окислителями, как минимум защиты, должны носить «жароупорную одежду». Загрязненную одежду следует хранить в металлических кабинах. Для уменьшения опасности необходима частая стирка.
6. Небольшие количества брызг при работе с окислителем должны быть немедленно удалены. Такие брызги собирать нельзя. Если разлиты большие количества окислителя, верхний слой может быть собран при уверенности, что он не загрязнен.
Перхлораты образуют несколько менее чувствительные смеси, чем хлораты, и по возможности надо работать с ними. Преимущество применения перхторатов заключается в их меньшей чувствительности к удару и трению; они не образуют свободной кислоты в присутствии влаги и менее опасны при случайном контакте со слабыми кислотами, входящими в виде основной части в состав большинства смол, например,^катшфоли, служащей для связывания пиротехнических смесей. 1 " ¦
1. Собственно перхлорат аммония является взрывчатым веществом, однако взрывается он с трудом При обычных температурах NH4ClO4 стабилен, ио разлагается, если температуру поддерживать на уровне 150 °С. Он имеет ту же степень чувствительности к удару, что н пикриновая кислота. Перхлорат аммония становится сильным взрывчатым веществом при смешивании с горючими веществами и порошками металлов.
2. Контейнеры для хранения перхлоратов и хлоратов представляют собой деревянные ящики, бочонки, бочки и иногда железные барабаны. Все поврежденные и сломанные контейнеры должны быть удалены из склада, разбрызганный материал быстро удален и уничтожен.
3. Пожар, если горит только перхлорат, может быть потушен водой.
Перхлораты, упакованные и хранящиеся в той упаковке, которая применялась для перевозки, или подобной ей, считаются пожароопасными (класс 1). В этом случае не дается указаний о том, на каких расстояниях следует хранить определенные количества перхлоратов. Если перхлораты упакованы и хранятся не в той упаковке, которая применялась для перевозки, то они относятся к взрывчатым веществам класса 2. Составы ракетного топлива, включающие полисульфнд-перхлорат, содержащие более 74 вес. % окислителя, относятся к взрывчатым веществам класса 9. Требования к хранению определенных количеств BB различных
Перхлораты
241
классов на соответствующих друг от друга расстояниях изложены в специальных инструкциях109" 110.
Перхлораты аммония, бария, калия, магния и подобные перхлораты, именуемые «перхлораты, не указанные сссбо», классифицированы42 как окислители, т. е. вещества, которые «легко выделяют кислород, вызывая сгорание opiанических веществ». При перевозке не более 0,454 кг (нетто) перхлоратов этой, менее опасной группы во внутреннем контейнере и не белее 11,35 кг (нетто)-во внешнем контейнере, если нет особых указаний, не требуется специальной упаковки, маркировки и ярлыка, за исключением указания наименования содержимого на внешнем контейнере при перевозке груза водой. Максимальные количества перхлоратов, которые можно перевозить в одном внешнем контейнере по железной дороге, составляют 45,4 кг, воздухом5-11,35 кг (пассаяшреким самолетом) и 45,4 кг (грузовым самолетом).
Горючие твердые вещества и окислители4", за исключением соединений, для которых имеются специальные требования к упаковке, дотжны быть упакованы в тару, выполненную из материалов, не реагирующих с содержимым и ье разлагающихся от воздействия хранящегося в ней хи\ш"еского вещества Виды тары
1) металлические бочки или барабаны;
2) металлические барабаны (одна защелка); S) деревянные бочки или кеги (бочонки);
4) деревянные бочки и бочонки с внутренними контейнерами или с соответствующей футеровкой для засыпки навалом;
5) деревянные бочки и боченки с внутренними контейнерами или выло жеиные металлом для перевозки навалом;
6) ящики из листовой фибры с внутренними контейнерами-металлическими коробками; деревянные коробки со скользящей крышкой; фибровые коробки н ящики емкостью не более 2,27 кг или стеклянные склянки емкостью не свыше 0,454 кг каждая; места со стеклянными коьтеш ерами должны гегить не более 29,5 кг каждое;
I) деревянные ящики, выложенные металлом; S) деревянные ящики с контейнерами внутри; 9) фибровые барабаны;
10) фанерные барабаны;
11) фанерные барабаны с металлическими барабанами внутри.
Для перхлората калия предусмотрено также применение плотных мешков, порошок из которых при перевозке не должен просеиваться42.
Предписания, касающиеся перевозки ведой опасных веществ52, подобны приведенным выше требованиям к перевозке, хранению и упаковке перхлоратов аммония, бария, магния, калия и «не указанных особо перхлоратов», в такой же степени опасных42. На грузовых судах перхлораты должны храниться «на защищенной палубе, на палубе под крышей, в легко доступном кубрике или под палубой, но без груза на ней». Два первых
16-758
242
Гл XI. Техника безопасности
из перечисленных способов хранения относятся также к пассажирским судам.
Необходимо отметить, что перечисленные требования относятся лишь к немногим указанным выше перхлоратам, которые особенно пожароопасны при контакте с окисляемыми веществами. Поэтому грузоотправитель должен сам определить правильность использования той или иной тары (с соответствующими ярлыками) для упаковки других перхлоратов или их смесей, представляющих большую опасность.
УДК 544.452
В. П. Синдицкий, А.Н. Чёрный, С.Х. Чжо, Р.С. Бобылёв
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20, корп. 1
ГОРЕНИЕ СМЕСЕЙ ПЕРХЛОРАТА АММОНИЯ С ВЫСОКОКАЛОРИЙНЫМИ ГОРЮЧИМИ
Исследованы закономерности горения смесей перхлората аммония (ПХА) с высококалорийными горючими алюминием, бором и карбидом бора. Показано, что добавки алюминия до содержания 40% не увеличивают скорость горения ПХА. В противоположность алюминию, добавки бора при всех исследованных содержаниях (5 -30%) значительно повышают скорость горения ПХА, в то время как карбид бора в малых количествах (5%) снижает скорость горения ПХА, а при содержании 13-30% ведет себя подобно бору, но с меньшей эффективностью. Предложен механизм горения смесей.
Ключевые слова: горение, перхлорат аммония, высококалорийное горючее, алюминий, бор, карбид бора
На протяжении последних 60 лет перхлорат аммония (ПХА) применяется как основной окислитель в смесевых твердых ракетных топливах (ТРТ). Для повышения энергетических характеристик ТРТ в их состав вводятся различные высококалорийные горючие. Наиболее эффективными среди них являются бор и алюминий. Топлива, содержащие порошки алюминия разрабатываются достаточно давно, чего нельзя сказать о борсодержащих составах. Добавка бора к топливам на основе перхлората аммония и полибутадиенового полимера HTPB повышает скорость горения значительно сильнее, чем добавки алюминия . В целом, в литературе представлены достаточно скудные экспериментальные данные по влиянию бора на баллистические характеристики ТРТ, о горении композиций с производными бора, такими как карбид и нитрид, неизвестно ничего. Между тем эти соединения могут промежуточно образовываться в процессе горения топлив, содержащих бор . Целью настоящей работы является исследование закономерностей горения бинарных смесей ПХА с высококалорийными горючими алюминием, бором и его соединениями.
В работе использовались порошковый алюминий марки АСД-6 со средним размером частиц 4 мкм, ПХА фракцию 7-11 мкм, размер частиц бора и карбида бора составлял 1 -4 мкм. Образцы для исследования горения готовились прессованием измельченного и хорошо перемешанного вещества в плексигласовые трубки внутренним диаметром 4 мм при давлении прессования 200 МПа. Плотность зарядов составляла в среднем 0.85 от максимальной теоретической плотности. Эксперименты по измерению скорости горения проводили в бомбе постоянного давления БПД-360 объемом 1.5 литра в интервале давлений 0.115 МПа. Давление создавалось азотом. Помещенный в бомбу заряд воспламенялся витой спиралью.
Термодинамические расчеты проводились с помощью программы REAL .
Прежде всего, рассмотрим влияние соотношения горючего и окислителя (коэффициент избытка окислителя а) на температуру горения. Согласно расчетам максимальная температура горения смесей с бором (3690 K) реализуется для состава 15% бора и 85%ПХА, что близко к стехиометрии (13.3% B) (Рис. 1). Смеси с карбидом бора имеют более низкие
температуры. Максимальная температура горения также достигается для смеси (15% В4С), близкой к стехиометрии (12.8% В4С). Для смесей с алюминием максимальная температура горения (4500 К) почти на 1000 К выше, чем для смесей с бором. Примечательно, что этот максимум значительно смещен в область избытка горючего: 40% А1 по сравнению с 29% А1 для
Рис.1. Зависимость адиабатической температуры горения от содержания горючего для смесей ПХА^, ПХА-B4C и ПХА-А1.
Добавление 10-30% алюминия к ПХА увеличивает температуру горения в 2 и более раза, о чем свидетельствует яркость свечения при горении. Однако при всех исследованных давлениях наблюдается колебания и пульсации газового пламени, указывающие на наличие неустойчивости. Процесс горения представляет из себя чередование воспламенения и погасания алюминия. В отличие от чистого ПХА, смеси с 10% А1 начинают гореть уже с 6 атм. Однако, дальнейшее увеличение содержания алюминия приводит к закономерному повышению давления нижнего предела горения. Так, смесь с 40%А1 устойчиво горит с 60 атм. Поразительно, что добавка высококалорийного горючего, значительно увеличивая температуру горения смеси, негативно сказывается на скорости горения (Рис. 2). Зависимость скорости горения смесей от давления имеет два участка. Смеси,
содержащие 10-30 %А1, в области низких давлений (до 50 атм) горят с близкими скоростями с показателем в законе горения, подобно показателю в законе горения чистого ПХА. Скорость горения на этом участке ~ в 2 раза меньше скорости горения ПХА . На следующем участке скорость горения с давлением начинает расти быстрее (у>1), приближаясь на высоких давлениях к скорости горения ПХА. Смесь с 40%А1 устойчиво горит только на втором участке, причем со скоростями сопоставимыми со скоростью чистого ПХА.
Давление, атм
Рис.2. Зависимость скорости горения от давления для смесей ПХА-Л1 (АСД-6) в сравнении с ПХА .
В противоположность алюминию, добавки бора при всех исследованных соотношениях значительно
Давление, атм
Рис.3. Зависимость скорости горения от давления для смесей ПХА^ в сравнении с ПХА .
Композиции с бором устойчиво горят во всем исследованном диапазоне давлений. Пламя окрашено в зеленый цвет. Смесь, содержащая 5% бора, начинает гореть с 6 атм. Увеличение содержания бора приводит к дальнейшему снижению давления нижнего предела горения смесей. Зависимости скорости горения смесей также состоят из нескольких участков. При малом содержании бора (5 и 10%) участки при низких давлениях демонстрируют переходной характер и имеют повышенный показатель в законе горения.
Участки при высоких давлениях имеют показатель в законе горения, близкий к показателю горения чистого ПХА, хотя скорость горения возросла более чем в 2 раза. В случае содержания 20 и 30% бора верхний участок распространяется до давления 5 атм.
Закономерности горения смесей на основе карбида бора похожи на закономерности горения смесей с бором, однако наблюдаются и значительные отличия (Рис.4). В первую очередь, необходимо отметить, что добавка 5% В4С снижает скорость горения ПХА во всем исследованном интервале давлений, однако при этом значительно снижает давление нижнего предела горения. Добавки 13-30% В4С увеличивают скорость горения смесей подобно добавкам бора, хотя эффективность их слегка ниже. Важной особенностью горения смесей на основе 13-30% карбида бора является то, что основной участок зависимости скорости горения от давления с показателем в законе горения близким к показателю перхлората аммония имеет излом при давлениях 50-60 атм. Пламя смесей с В4С также окрашено в зеленый цвет, однако при высоких давлениях в окраске пламени появляются
Давление, ат
Рис.4 . Зависимость скорости горения от давления для смесей ПХA-B4C в сравнении с ПХА
Тот факт, что смеси с содержанием А1 до 30 % горят существенно медленнее, чем чистый ПХА указывает на отсутствие взаимодействия его с ПХА в зоне влияния. Как известно , горение ПХА контролируется реакцией его распада при температуре его поверхности. Если металл не реагирует в этой зоне, то поскольку на его прогрев и плавление необходимы затраты тепла, горение таких смесей можно трактовать как горение ПХА с добавками «разбавителя». Действительно, наблюдаемые закономерности горения описываются с помощью к-фазной модели Я.Б. Зельдовича . Для расчета принимались следующие значения основных теплофизический параметров ПХА (ср= 0.365 кал/гК, ДНпл= 60 кал/г) и алюминия (ср=0.245 кал/гК, ДНпл = 96.3 кал/г). Температура поверхности принималась равной температуре диссоциации ПХА согласно уравнению ^ Р(мм рт. ст.) = -6283.7/Т+10.56 , а
кинетические параметры распада ПХА были взяты из работы .
Алюминий реагирует с продуктами разложения/испарения ПХА в газовой зоне вдали от поверхности горения. С повышением давления газовая зона приближается к поверхности горения и тепловой поток начинает поступать в конденсированную фазу. В результате скорость горения смеси начинает отклоняться от к-фазной модели горения. Горение таких композиций описывается моделью Мержанова-Дубовицкого . При 40% содержании алюминия тепловой поток из газовой фазы при высоких давлениях компенсирует потери на прогрев и плавления металла, в результате смесь горит со скоростью близкой к скорости горения ПХА. В пользу предлагаемого механизма горения говорит очень высокий нижний предел горения этой смеси: в области низких давлений теплоприход из газовой фазы мал, а потери на прогрев инертной добавки велики.
Очевидно, что основным механизмом влияния бора в бинарных композициях с ПХА также является увеличение теплоприхода из газовой фазы. Расчет показывает, что горение стехиометрической композиции описывается моделью Мержанова-Дубовицкого в предположении поступления 200 кал/г тепловой энергии из газовой фазы, что вполне реально.
Карбид бора термостойкое вещество, его окисление на воздухе начинается при температурах свыше 600°С. Это приводит к тому, что В4С начинает окисляться в волне горения на большем расстоянии от поверхности, чем бор. В результате тепловой поток от 5% добавки В4С не компенсирует потери на прогрев добавки в конденсированной фазе. Однако, при большем содержании добавки поведение смесей с В4С подобно поведению смесей с бором. Отличие заключается лишь в появлении излома на зависимостях скорости горения от давления для смесей с В4С в области 60 атм и снижению темпа роста скорости с давлением. Поскольку В4С реагирует в газовой фазе, изменение в законе горения указывает на падение теплового потока из газовой фазы. Падение теплового потока может быть связано с изменением химизма реакций в волне горения. Карбид бора эндотермически разлагается при температурах более 2450 °С. Очевидно, что эта реакция более медленная, чем реакция окисления В4С. Однако можно предположить, что при высоких давлениях, когда коэффициент диффузии уменьшается и окислительная зона вокруг частицы ПХА сужается, реакция разложения В4С идет наряду с реакцией окисления В4С, снижая тепловой поток в к-фазу.
Синдицкий Валерий Петрович д.х.н., декан ИХТ факультета, заведующий кафедрой химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
Черный Антон Николаевич к.т.н., ведущий инженер кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Бобылёв Роман Сергеевич студент V курса кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Чжо Свар Хтет магистр кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
Литература
1. Kubota N. Propellants and Explosives. Thermochemical Aspects of Combustion. - 2007. - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim. -530P.
2. Liu L.-L., He G.-Q., Wang Y.-H. and Hu S.-Q. Chemical analysis of primary combustion products of boron-based fuel-rich propellants // RSC Adv.- 2015ю- Vol.5,- PP.101416-101426.
3. Belov G.B. Thermodynamic Analysis of Combustion Products at High Temperature and Pressure // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 1998. - Vol.23. - P. 86 - 89.
4. Глазкова А. П. Катализ горения взрывчатых веществ. М.: Наука. - 1976. - 264с.
5. Синдицкий В.П., Егоршев В.Ю., Серушкин В.В., Филатов С.А. Горение энергетических материалов с ведущей реакцией в конденсированной фазе // Физика горения и взрыва. - 2011. - Т. 48. - № 1. - С.89-109.
6. Зельдович Я.Б. Теория горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1942. - Т. 12. - №11-12. - С.498-524.
7. Inami S.E., Rosser W.A. and Wise B. Dissociation pressure of ammonium perchlorate // J. Phys. Chem. - 1963. - Vol. 67. - №5. - P. 1077-1079.
8. Мержанов А.Г., Дубовицкий Ф. И. К теории стационарного горения пороха // ДАН, -1959,-т. 129. -С. 153-156.
9. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике.- М.: Наука, 1987 (3-е изд.).-502 с.
Sinditskii Valery Petrovich, Chernyi Anton Nikolaevich, Kyaw Swar Htet, Bobylev Roman Sergeevich.
D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.
COMBUSTION OF THE MIXTURE OF AMMONIUM PERCHLORATE WITH HIGH-CALORIFIC FUELS
Abstract. The combustion behaviors of ammonium perchlorate (AP) mixtures with a high-calorific fuels aluminum, boron and boron carbide have been studied. It is shown that the additives of aluminum up to 40% content do not increase the burning rate of AP. In contrast to aluminum, boron, taking in amounts 5-30%, significantly increases the burning rate of AP. The boron carbide taking in small amounts (5%) reduces the AP burning rate, while 13-30% of B4C behaves like boron, but with less efficiency. The combustion mechanism of mixtures was proposed.
Key words: combustion, ammonium perchlorate, high-energy fuel, aluminum, boron, boron carbide.
бочонки, бочки и иногда железные барабаны. Все поврежденные и сломанные контейнеры должны быть удалены из склада, разбрызганный материал быстро удален и уничтожен.
3. Пожар, если горит только перхлорат, может быть потушен водой.
Перхлораты, упакованные и хранящиеся в гой упаковке, которая применялась для перевозки, или подобной ей, считаются пожароопасными (класс 1). В этом случае не дается указаний о том, на каких расстояниях следует хранить определенные количества перхлоратов. Если перхлораты упакованы и хранятся не в той упаковке, которая применялась для перевозки, то они относятся к взрывчатым веществам класса 2. Составы ракетного топлива, включающие полисульфнд-перхлорат, содержащие более 74 вес. % окислителя, относятся к взрывчатым веществам класса 9. Требования к хранению определенных количеств ВВ различных
Перхлораты
классов на соответствующих друг от друга расстояниях изложены в специальных инструкциях109" 110.
Перхлораты аммония, бария, калия, магния и подобные перхлораты, именуемые «перхлораты, не указанные сссбо», классифицированы42 как окислители, т. е. вещества, которые «легко выделяют кислород, вызывая страние ортанических веществ». При перевозке не более 0,454 кг (нетто) перхлоратов этой, мекее опасной группы во внутреннем контейнере и не белее 11,35 кг (нетто)-во внешнем контейнере, если нет особых указаний, не требуется специальной упаковки, маркировки и ярлыка, за исключением указания наименования содержимого на внешнем контейнере при перевозке груза водой. Максимальные количества перхлоратов, которые можно перевозить в одном внешнем контейнере по железной дороге, составляют 45,4 кг, во?духом5-11,35 кг (пассажирским самолетом) и 45,4 кг (грузовым самолетом).
Горючие твердые вещества и окислители4", за исключением соединений, для которых имеются специальные требования к упаковке, дотжны быть упакованы в тару, выполненную из материалов, не реагирующих с содержимым и ье разлагающихся от воздействия хранящегося в ней хи\ш"еского вещества Виды тары
1) металлические бочки или барабаны;
2) металлические барабаны (одна защелка); S) деревянные бочки или кеги (бочонки);
4) деревянные бочки и бочонки с внутренними контейнерами или с соответствующей футеровкой для засыпки навалом;
5) деревянные бочки и бочонки с внутренними контейнерами или выло жеиные металлом для перевозки навалом;
6) ящики из листовой фибры с внутренними контейнерами-металлическими коробками; деревянные коробки со скользящей крышкой; фибровые коробки н ящики емкостью не более 2,27 кг или стеклянные склянки емкостью не свыше 0,454 кг каждая; места со стеклянными коьтеш ерами должны гегить не более 29,5 кг каждое;
7) деревянные ящики, выложенные металлом;
8) деревянные ящики с контейнерами внутри;
9) фибровые барабаны;
10) фанерные барабаны;
11) фанерные барабаны с металлическим!: барабанами внутри.
Для перхлората калия предусмотрено также применение плотных мешков, порошок из которых при перевозке не должен просеиваться42.
Предписания, касающиеся перевозки ведой опасных веществ52, подобны приведенным выше требованиям к перевозке, хранению и упаковке перхлоратов аммония, бария, магния, калия и «не указанных особо перхлоратов», в такой же степени опасных42. На грузовых судах перхлораты должны храниться «на защищенной палубе, на палубе под крышей, в легко доступном кубрике или под палубой, но без груза на ней». Два первых
Гл XI. Техника безопасности
пз перечисленных способов хранения относятся также к пассажирским судам.
Необходимо отметить, что перечисленные требования относятся лишь к немногим указанным выше перхлоратам, которые особенно пожароопасны при контакте с окисляемыми веществами. Поэтому грузоотправитель должен сам определить правильность использования той или иной тары (с соответствующими ярлыками) для упаковки других перхлоратов или их смесей, представляющих большую опасность.
Поскольку многие перхлораты являются взрывчатыми веществами, предусмотрены специальные правила их упаковки и перевозки42:
Пробы взрывчатых веществ и взрывчатых изделий. 1. Новые взрывчатые вещества, в том числе пиротехнические и взрывчатые составы, кроме ВВ, применяемых в армии, на флоте и в авиации, а та"кже химических боеприпасов, должны быть рассмотрены и признаны безопасными для транспортировки. Только после этого разрешается их перевозка Исключение составляют образцы весом не более 2,3 ..г, которые могут перевозиться по железной дороге и водой.
2. До перевозки взрывчатые изделия (опытные) должны быть обезврежены удалением элементов зажигания или другим путем.
3. При перевозке пробы взрывчатых веществ, средства инициирование ii пиротехнические средства должны быть упакованы, маркированы и Снабжены соответствующей инструкцией, как это требуется для находящегося в них взрывчатого вещества.
4. Пробы взрывчатых веществ, за исключением жидкого нитроглицерина, в том числе средства инициирования и пиротехнические средства, предназначенные только для лабораторных испытаний, могут перевозиться товарными вагонами, пассажирскими поездами и по шоссе при условии выполнения следующих требований-
а) Пробы взрывчатых веществ, в том числе и приспособления пиротехники или взрыва, должны быть упакованы в плотные картонные коробки или склянки, а также в прочную водостойкую бумагу, каждый образец должен содержать не более 0,28 кг взрывчатого вещества; упакованные вещества необходимо поместить в деревянные ящики и переложить опилками или подобным прокладочным материалом толщиной не менее 5 см.
б) Если образцы взрывчатых веществ для лабораторных испытаний находятся в металлической оболочке или таре, последняя должна быть тщательно обложена опилками или аналогичным прокладочным материалом и помещена в крепкий деревянный ящик, который в свою очередь необходимо упаковать в другой деревянный ящик. Прокладка между ящиками должна занимать пространство не менее 5 см.
в) Не более 100 детонаторов для лабораторного исследования можно перевозить в одной внешней упаковке; детонаторы должны быть переложены прокладочным материалом, как предусмотрено в п. 4,6.
г) Не более 20 образцов (по 0,28 кг ВВ) для лабораторного исследования может быть упаковано в одно место и перевезено в одном вагоне или в машине за один раз.
д) Вес взрывчатого вещества (нетто) должен быть указан отправителем на внешней части каждого ящика, поступающего на перевозку.
4) Каждое место, содержащее пробы взрывчатых веществ для лаборатор ного исследования, должно быть снабжено тщательно укрепленным ярлыком
Литература
На каждый внешний контейнер, предназначенный для перевозки перхлоратов, рекомендуется вешать специальный ярлык с указанием степени пожаро или взрывоопасное™ данногопер-хлората.
ЛИТЕРАТУРА
1. J. Кипе у, Chem. Eng. News, 25, 1658 (1947).
2. J. Bird, Q. Jones, «Investigation of Explosion at O"Connor Electro-
Plating Corporation, 922 East Pico Boulevard, Los Angeles, Los Angeles County, California, Feb., 20, 1947», U. S. bureau of Mines Explosives Division, Report No. 3034-C-443, 1947.
3. H. R os сое, Proc. Roy. Soc. (London), 11, 493 (1862).
4. M. Bert helot, С. г., 93, 240 (1881).
5. A. Michael, W. Conn, Am. Chem. J., 23, 444 (1900).
6. E. D e i s s, Z. anal. Chem., 107, 8 (1936).
7. О. H а с k I, Z. anal. Chem., 107, 385 (1936).
8. J. M e v e r, W. S p о r m a n n, Z. anal. Chem., 107, 387 (1936).
9. E. К a h a n e, Z. anal. Chem., Ill, 14 (1937).
10. E. К a h a n e, С. г., 17me Congr. chim. ind., Paris, sept.-oct., 1937, 471.
11. R. Balks, O. Wehrmann, Bodenkunde u. Pflanzenernahr., 11,
12. F. F i с h t e r, E. Jenny, Helv. Chim. Acta, 6, 225 (1923).
13. D. Nicholson, J. R e e d v, J. Am. Chem. Soc, 57, 817 (1935).
14. M. Merchant, Metal Progress, 37, 559 (1940).
15. W. Diet z, Angew. Chem., 52, 616 (1939).
16. E. Deiss, Chem.-Ztg., 66, 415 (1942).
17. J. Meyer, Chem.-Ztg., 66, 415 (1942).
18. K- G a b i e r s с h, Stahl u. Eisen, 63, 225 (1943).
19. J. Reed y, Trans. III. Satet Acad. Sci., 36, № 2, 129 (1943).
20. G. S m i t h, Chem. Products, 12, 158 (1949).
21. E. Harris, Chem. Eng., 56, № 1, 116 (1949).
22. Т. H i k i t a, T. A s a b a, J. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Sect., 54,
23. H. M о и г e и, H. М и n s с h, Arch, maladies profess, med. travail et
securite sociale, 12, 57 (1951).
24. H. Burton, P. P r a i 1, Analyst, 80, 4 (1955).
25. H. M a г и s с h, Chem. Teyhn. (Berlin), 8, 482 (1956).
26. W. Sobers, Foundry, 80, № 8, 95, 216 (1952).
27. G. Smith, O. Goehler, Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 3, 61 (1931).
28. G. S m i t h, J. Am. Chem. Soc, 75, 184 (1953).
29. H. W у с k, Z. anorg. Chem., 48, 1 (1906).
30. А. Зиновьев, ЖНХ, 3, № 5, 1205 (1958).
31. А. Миссан, А. Сухотин, ЖНХ, 4, 606 (1959).
32. N. S i d g w i с k, «Chemical Elements and Their Compounds*, Oxford,
С1эгспс1оп Press 195
33. A. Simon, M." Weist, Z. anorg. u. allg. Chem., 268, 301 (1952).
Все мероприятия по охране труда проводились в соответствии с системой стандартов безопасности труда и правилами безопасной эксплуатации оборудования.
Термогравиметрический и дифференциальнотермический анализ проводились на приборе METTLER TOLEDO STARe TGA/SDTA 851e.
Исследование ряда характеристик и свойств порошков проводились постадийно в соответствии со стандартными методами:
Изучение по литературным данным физико-химических и пожароопасных свойств ультрадисперсных порошков;
Изготовление лабораторных образцов для всех исследований массой 30г. ;
Проведение комплекса необходимых исследований в соответствии с заданием.
Так как некоторые компоненты токсичны и пожаровзрывоопасны, большую часть работы проводили под тягой с соблюдением всех условий по технике безопасности: все оборудование заземлено, использовали инструменты из фторопласта и фарфора, текстолита или цветного металла; вещества брались в минимальных количествах; работы с растворителями вблизи нагревательных приборов не проводили. Все работы проводили с использованием средств индивидуальной защиты: хлопчатобумажный халат, хлопчатобумажные перчатки, респиратор «Лепесток». Выполняли все требования по технике безопасности при защите от статического электричества.
Характеристика использованных реактивов и компонентов с точки зрения токсичности и пожароопасности
Алюминиевый порошок АСД - 6
ALEX™ горючий металлический порошок и может образовывать открытое пламя с выделением большой энергии, в том числе, при взаимодействии с зарядами статического электричества. В реакциях возможно выделение водорода. Способы гашения пламени: применять огнетушители, предназначенные для тушения горючих металлов. Не допускать контакта с водой. Опасная концентрация - 5 мг/м3, ПДК - 0,1 мг/м3 . При попадании на слизистую оболочку глаз может вызвать некроз. Применять средства защиты как при работе с легко воспламеняющимися веществами. Применять респираторы. Не нагревать выше 300 °С.
Перхлорат аммония
Порошок белого цвета. Гигроскопичен. Плотность 1350 - 1430 кг/м3. Хорошо растворяется в воде. Практически не растворяется в бензоле, бензине, дихлорэтане, нитробензоле, слабо растворим в ацетоне и этиловом спирте. По токсичности продукт высокоопасен. ПДК в воздухе помещения 1 мг/м3. При длительном воздействии его на организм наблюдаются изменения в щитовидной железе, легких и почках. Перхлорат аммония стоек, и при температуре до 150 °С, при температуре выше 150 °С начинается разложение продукта, при температуре 370±30 °С происходит быстрый распад, который может заканчиваться вспышкой. Твсп.= 550±50 °С, Qсгор. = 18000-20700 кДж/кг. В увлажненном состоянии - горючее вещество, в сухом - взрывоопасное. Твос. = 390 °С; Тс-вос. = 450°С; c = 250 г/м3. В случае загорания тушить распыленной водой, воздушно-механической пеной.
Чувствительность ПХА к удару при H = 250 мм, Р = 10 кг составляет 50% взрывов (на копре К-44-I,), чувствительность к трению (на приборе И-6) при нагрузке 1535 кг/см2 - 0 % взрывов. Чувствительность к механическим воздействиям возрастает при наличии в ней примесей и, особенно в смесях с металлическим порошком. По электростатическим свойствам относится к классу диэлектриков По чувствительности к электрической искре относится к четвертой группе веществ. Гарантийный срок хранения для фракции более 160 мм - три года, менее 160 мм - полтора года.
В лабораторных условиях перхлорат аммония хранят в плотно закрытых стаканах или в пакетах парафинированной бумаги при температуре 20 - 25 °С с относительной влажностью воздуха 65 %.
Продукт НМХ
Белый или сероватый кристаллический порошок. Токсичен. ПДК в воздухе рабочих помещений - 1,0 мг/м3, относится по токсичности ко второму классу, высокоопасное вещество.
Длительное воздействие на организм человека приводит к малокровию и нарушению кровообращения, отрицательно влияет на центральную нервную систему.
Продукт НМХ - мощное взрывчатое вещество. Чувствительность к удару при грузе 10 кг и высоте 250 мм составляет 84 - 100 % взрывов; чувствительность к трению на приборе К - 44 - III по нижнему пределу 3115 кг с/см3 .
Продукт НМХ - горючее вещество, при загорании тушить его углекислотным огнетушителем и асбестовым одеялом.
Продукт НМХ - стойкий, Тпл. = 272 - 280 °С, разлагается при температуре 278 - 280 °С, Т всп. = 291 °С.
Продукт НМХ не гигроскопичен, в воде растворяется плохо, не растворяется практически в бензоле, толуоле, в метиловом и изобутиловом спиртах, хорошо растворяется в ацетоне. По электростатическим свойствам относится к диэлектрикам, очень сильно электризуется. По чувствительности к электрической искре входит в III группу веществ. В лабораторных условиях НМХ хранить в стеклянных стаканах с непритертыми крышками, срок хранения - десять лет.
Каучук СКДМ - 80
Каучук СКДМ - 80 - высокомолекулярный, очень вязкий каучук с плотностью 0,89 г/см3, токсичные свойства СКДМ - 80 обусловлены присутствием бутадиена.
Предельно допустимая концентрация бутадиена в воздухе 100 мг/м3. Каучук СКДМ - 80 относится к четвертому классу опасности. Каучук хранят в полиэтиленовой пленке при температуре не выше 30 °С.
Срок хранения - один год.