Химические компоненты порохов. Поверхностные вещества. Основные характеристики порохов.
Порох может содержать различные добавки, которые существенно влияют на характеристики его горения.
Стабилизаторы.
Пироксилин как эфир азотной кислоты сам по себе представляет вещество весьма стойкое и при нормальных условиях может храниться ряд лет. Возможность разложения пироксилина обуславливается посторонними веществами, остающимися в пироксилине после нитрации и образующимися в период нитрации. К таким веществам относятся: кислоты азотная и серная, азотно-сернокислые эфиры клетчатки, эфиры азотистой кислоты и др. Кислоты удаляются из пироксилина водой, сернокислые эфиры разлагаются при кипячении в воде или слабом растворе кислоты, а эфиры азотной и азотистой кислот омыляются щелочами. Понятно, что у различных производителей стойкость пороха и содержание в нем кислот будут неодинаковы. Полностью удалить вышеназванные вещества затруднительно, поэтому основной компонент пороха — нитроцеллюлоза — разлагается при хранении с течением времени.
Применение стабилизаторов уменьшает разложение и изменение свойств пороха. Стабилизаторы реагируют с азотными парами, которые являются продуктами реакции разложения нитроцеллюлозы, их количество составляет от 0,5 до 1 процента пороховой массы. Наиболее используемые стабилизаторы – дифениламин (DFA), этилцентралит (ЕС) и другие централиты. Количество и состав стабилизаторов может быть выявлен методами хроматографии для определения срока годности пороха, хранимого некоторое время.
Дифениламин служит не только стабилизатором, но может являться и индикатором пригодности пороха, поскольку меняет свой цвет в зависимости от его сохранности. Так, порох с примесью дифениламина с течением времени приобретает из черно-бурого черно-зеленый цвет.
Окрашенный таким образом порох еще очень стоек, но в нем уже можно ожидать снижение баллистических качеств. Когда же его цвет из черно-зеленого переходит в красно-оранжевый, он становится совершенно негодным.
Этилцентралит. Может служить не только стабилизатором для пороха, но и являться также веществом, способным обращать пироксилин в коллоидной состояние, и с этой целью он применяется для пороха с примесью нитроглицерина.
Мочевина. Имеет щелочную реакцию, чем обуславливает повышение стойкости пироксилина, в котором она нейтрализует свободные кислоты, не удаленные промывкой. Затем мочевина вступает во взаимодействие с образовавшимися при разложении пироксилина окислами азота, давая с ними безвредные для стойкости пироксилина
вещества, углекислоту, воду и азот.
Вазелин. Также увеличивает стойкость пороха, но его действие основано на том, что он закрывает пороховые поры, вследствие чего продукты разложения пороха встречают затруднение в распространении их в толще пороховой массы.
Анилин. Применяется как стабилизатор в некоторых итальянских порохах.
Флегматизаторы.
Флегматизацией называется обработка пороха с целью увеличения времени горения его наружных слоев. Частным случаем флегматизации является способ обработки наружной поверхности пороха так, чтобы, например, порох трубчатой формы мог гореть только с внутренней поверхности, наружная же оставалась нетронутой вследствие покрытия ее слоем трудно горящего вещества.
В результате достигается прогрессивность горения, выражающаяся в том, что количество выделяющихся газов увеличивается постепенно, что дает более равномерное распределение их давления вдоль канала ствола и позволяет получить требуемые скорости снарядов при меньшем давлении пороховых газов по сравнению с обыкновенным порохом.
Так, получить требуемую для остроконечной легкой пули калибра 7,62x54R скорость в 842,5 м/сек при среднем давлении, не превышающем 2 750 кгс/см2 (2670 бар), при заряде из пироксилинового пороха обычного типа не представлялось возможным. Поэтому пришлось изготовить такой порох, поверхностные слои которого горели бы медленно, тогда как внутренняя, часть зерна, наоборот, быстро.
Порох, на поверхности которого путем флегматизации образован медленно горящий слой, представляет собой тот тип пороха, прогрессивность горения которого зависит не столько от формы зерна, сколько от условий его обработки.
Камфара. Впервые камфару качестве флегматизирующего вещества начали применять в Германии.
Раствор камфары в спирте желатинирует поверхность зерна, образуя на нем тонкий слой растворенной в камфаре пороховой массы, имеющей благодаря присутствию камфары меньшую скорость горения, чем внутренние слои пороха обыкновенного состава. Как флегматизатор, камфара является веществом, вполне удовлетворяющим своему назначению, но благодаря ее летучести при долгом хранении пороха возможны потери им своих баллистических качеств. Поэтому камфару заменяют другими нелетучими веществами, и в настоящее время она применяется реже.
Динитротолуол (травелин). Для флегматизации винтовочного пороха впервые применен на американских заводах. Порошкообразный травелин растворяют в бензоле и перемешивают с пороховой массой. В качестве флегматизирующих веществ применяют также централит (этилцентралит, диметилдифенилмочевина), раствор слабонитрованной клетчатки, густой раствор пироксилина, смешанного с графитом, парафин, раствор мононитронафталина, смесь четыреххлористого углерода с амиловым ацетатом и др.
Мнения о наилучшем выборе флегматизатора неоднозначны.
Соглашаются на том, что он должен растворять пироксилиновый порох, образуя с ним на его поверхности медленно горящий слой, не должен обладать кислотными свойствами, не должен быть летуч и не должен понижать химической стойкости пороха.
Поверхностные вещества.
Применяются для достижения сыпучести и устранения слипания пороховых зерен. При этом порох становится более стойким к статическому электричеству, улучшаются характеристики его горения. Для этих целей обычно используются графит и этилцентралит.
Графитовка. При покрытии пороха сглаживаются заусенцы и острые углы на пороховых зернах, от чего в значительной степени увеличивается гравиметрическая плотность пороха, которая с 0,55-0,60 для неграфитованного поднимается до 0,82-0,86 и выше для графитованного. Кроме того, графитовка придает пороху способность к текучести, что позволяет производить механическую снарядку патронов отмериванием зарядов, а не отвешиванием, необходимым для неграфитованного пороха.
Графитовка уменьшает способность пороха электризоваться, но делает его трудно воспламеняемым. Вес графита составляет менее 1 % от веса пороха.
Пламягасители.
Основная цель применения этих веществ состоит в том, чтобы уменьшить дульное пламя. Обычно они используются в порохах для оружия крупных калибров. В качестве пламягасителей применяют щавелевокислый калий, кислый углекислый натрий и хлористый калий.
Замедлители скорости горения и другие добавки.
В качестве замедлителей скорости горения обычно используют различные виды свинцовых солей. Другие добавки — пластификаторы, регуляторы горения, замедлители омеднения ствола, и т.д.
Основные характеристики порохов. Свойства.
Бездымные пороха нерастворимы в воде; гигроскопичность их незначительна. Однако при хранении в сыром месте влажность их повышается (до 20%), что снижает баллистические свойства. Чем больше влажность пороха, тем медленнее он горит. Удельный вес разных сортов бездымных порохов колеблется в пределах 1,55-1,63.
Температура зажжения 180-200″С. С повышением температуры
заряда скорость горения пороха увеличивается, так как уменьшается расход тепла, необходимый для его нагревания. Бездымный порох горит при температуре 2400°С и при одинаковой массе заряда выделяет в 3 раза больше газа, чем дымный порох. Бездымный порох почти не дает несгоревших остатков. Поэтому он в 3 раза сильнее дымного пороха.
Бездымные пороха обладают большой производительной мощностью. Так, 1 кг пороха при взрыве дает около 900 л пороховых газов, что позволяет развивать давление в канале ствола крупнокалиберной винтовки до 3800 бар. Например, пороховой заряд винтовочного патрона весом 3,25 г при выстреле сгорает примерно за 0,0012 с. При сгорании заряда выделяется около 3 больших калорий тепла и образуется около 3 л газов, температура которых в момент выстрела равна 2400-2900°С. Газы, будучи сильно нагретыми, оказывают высокое давление (до 290 Па) и выбрасывают пулю из канала ствола со скоростью до 900 м/с.
Качество визуально определяется только тем, насколько правильны и одинаковы по форме и размерам пороховые зерна.
От этого в значительной степени зависит однообразное и закономерное образование пороховых газов при выстреле, а следовательно, и точность стрельбы. По наружному осмотру порох должен быть следующих качеств:
Пластинчатый порох.
1). Пластинки должны быть настолько правильны и ровны, чтобы приготовление зарядов из пороха не представляло затруднений.
2). Желатинизация пороха должна быть по возможности полная, а
цвет пластинок достаточно однообразен.
Трубчатый порох.
1). Срезы трубок пороха должны быть ровны и не иметь заусениц.
2). Трубки должны быть настолько правильны и ровны, чтобы приготовление зарядов не представляло затруднений.
3). Желатинизация пороха должна быть возможно полная, а цвет трубок достаточно однообразен.
Зерненый порох.
1). Продольные каналы не должны быть заклеены пороховой массой и расположены возможно правильнее.
2). Зерна должны иметь вид правильных цилиндриков, однообразных по длине, диаметру и цвету.
Бездымный порох, подожженный на открытой поверхности, горит, «как примус».
На этом и основана методика проверки его годности. На сложенную уголком полоску бумаги насыпается 0,25 г пироксилинового пороха типа Сокол» тонкой грядкой длиной 5 см, конец бумажки, положенной на край ствола, поджигается и по секундомеру отмечается время сгорания. Если проба пороха сгорает менее чем за 1,8 сек, то это означает ускоренное горение, более быстрое, чем нужно для охотничьего ружья и, следовательно, непригодность пороха к использованию из-за его взрывоопасности.
Плотность заряжания.
Охотнику надо знать два понятия о плотности заряжания:
1) в нарезном оружии—это отношение веса заряда к весу воды, объем которой равен объему пороховой камеры патрона;
2) в дробовом оружии — это усилие сжатия порохового заряда картонной прокладкой и войлочными пыжами, и его размерность обычно задают единицами давления — кг/см2. Так, для пороха «Сокол», например, усилие сжатия равно 6-8 кг/см2, пороха «Сунар» и «Барс» сжимать вообще не рекомендуется, достаточно только дослать до них пыж.
В действительности, различие понятий плотности заряжания для нарезного и дробового оружия только кажущееся. И в том, и в другом случае речь идет об отношении веса порохового заряда к объему камеры сгорания.
Если в нарезном оружии камера сгорания занимает практически весь объем гильзы и само сгорание происходит относительно медленнее, то в гильзе гладкоствольного ружья достижение оптимального объема камеры сгорания требует той или иной степени уплотнения различных видов порохов. При этом не надо забывать, что с увеличением плотности заряжания быстро возрастает и скорость горения пороха. А это может вызвать разрушение канала ствола со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Чем больше давление в канале ствола оружия, тем раскаленные газы быстрее проникают в толщину пороховых зерен. Таким образом, большое давление содействует скорейшему протеканию процесса горения.
Форма, поверхность и объем пороховых зерен.
Количества газов, образующихся в единицу времени при горении зерен пороха, пропорционально их горящей поверхности.
Изменение соотношения поверхности и объема пороховых зерен достигается двумя путями.
Во-первых, изменением формы — зернам придают форму пластинки, ленты, одноканальной или многоканальной трубки или цилиндра.
Во-вторых, образованием внутри зерен полостей — пор, для чего при изготовлении в пироксилин добавляют определенное количество калиевой селитры, которую после резки пороха вымывают горячей водой. Растворяясь, она оставляет и зернах пороха поры. В зависимости от требуемых характеристик пороха на 100 весовых частей пироксилина вносят 45-220 весовых частей селитры. В результате комбинации формы порохового зерна и пор в нем, горящая поверхность пороха одного и того же состава, а следовательно, и количество газов, образующихся в единицу времени, могут уменьшаться, оставаться постоянными или увеличиваться.
Пороха, поверхность зерен которых уменьшается по мере их сгорания, называются порохами дегрессивной формы. Это, например, пластинка и лента. Пороха, поверхность зерен которых при горении остается постоянной, называются порохами с постоянной поверхностью горения, например, трубка с одним каналом, цилиндр с одним каналом.
Зерна такого пороха горят одновременно и внутри и с внешней поверхности. Уменьшение наружной поверхности горения возмещается увеличением внутренней поверхности, так что общая горящая поверхность остается постоянной на все время горения, если не принимать во внимание горения трубки с торцов.
Пороха, поверхность зерен которых по мере их сгорания увеличивается, называются порохами прогрессивной формы, например, трубка с несколькими каналами, цилиндр с несколькими каналами. При горении зерна такого пороха поверхность каналов увеличивается; это создает общее увеличение горящей поверхности зерна до момента распада его на части, после чего горение происходит по типу горения пороха дегрессивной формы.
Прогрессивное горение пороха, как это уже было сказано, может быть достигнуто введением в наружные слои одноканального порохового зерна различных флегматизаторов.
Чем мельче порох, тем большее давление он развивает в патроннике канала ствола, но это не всегда приводит к увеличению начальной скорости движения снаряда.
Лучше, когда порох развивает меньшее начальное давление, но его среднее давление по каналу ствола выше.
Большая сила, действующая на значительном протяжении, сообщит снаряду большее ускорение, а следовательно, и большую начальную скорость.
Имеет значение и плотность заряжания, которая согласуется с физическими свойствами данного пороха. Увеличивая плотность заряжания, можно заставить крупнозернистый порох гореть быстрее и образовывать повышенные давления в канале ствола, так же как с уменьшением плотности заряжания можно снизить давление в канале ствола при горении мелкозернистого пороха.
Изменение количества газов, образующихся при горении пороха в единицу времени, оказывает влияние на характер изменения давления газов и скорости движения пули по каналу ствола. Поэтому для каждого вида патронов и оружия подбирается пороховой заряд определенного состава, формы и веса.
Трофимов В.Н., Трофимов А.В. «СОВРЕМЕННЫЕ ОХОТНИЧЬИ БОЕПРИПАСЫ для нарезного оружия. ГИЛЬЗЫ, ПОРОХА, КАПСЮЛИ, ПУЛИ, ПАТРОНЫ, ЭЛЕМЕНТЫ БАЛЛИСТИКИ»
Порох (ган паудер) в гомеопатии – Сайт 1796
| 1796 — Гомеопатия и прививки – – Материя медика – Порох (Gunpowder) в гомеопатии |
Уважаемые коллеги,
Мой доклад будет посвящен препарату, который до сегодняшнего дня вам был известен мало, а именно
черному пороху, он же ган паудер, о котором почти все слышали, но мало кто применяет.
Две
самые крупные украинские гомеопатические аптеки, а именно Одесская гомеопатическая аптека и
киевская «Лаки-фарма», вместе продали за последние два года около 50 упаковок препарата в
потенциях от 6D до 1000С, а пятигорская «Гутта» — насколько мне известно,
единственная аптека в России, которая готовит препарат черного пороха, и которая отправляет
гомеопатические лекарства также в Беларусь и Казахстан, — около 25 упаковок за тот же период
времени. То есть продаваемые количества препарата совершенно ничтожны, и, вероятно, какой-нибудь
латиноамериканский жук с симптомами, полученными от медитативного прувинга двух человек, или
препарат, чьи свойства были определены гаданием по Периодической таблице, выписываются в
количествах неизмеримо бóльших. Надеюсь, что по завершении моего доклада вы обдумаете
включение этого препарата в свой арсенал, а через несколько лет — кто знает? —
повторите, перефразируя Уинстона Черчилля, сказавшего о британских военных летчиках, что
«никогда еще в истории человеческих конфликтов столь многие не были обязаны столь
немногим», что никогда еще в истории гомеопатии исцеление столь многих не было обязано столь
немногому — простому и доступному лекарству, вся вина которого до сих пор была лишь в его
малой известности.
Что представляет собой порох? Это сложносоставная твердая взрывчатая смесь, порох относится к
классу метательных взрывчатых веществ. История открытия и использования пороха сама по себе
достаточно интересна, но это не предмет моего доклада. Я лишь упомяну, что родина пороха —
Китай, где основа пороха, селитра (в широком смысле слова под селитрой мы понимаем минералы,
содержащие нитраты щелочных и щелочноземельных металлов и аммония, в узком — нитрат калия),
была известна с I в. н. э. и применялась в основном в медицинских целях. Первое упоминание о
взрывчатой смеси, отдаленно напоминающей порох, относится к VIII в., а к середине XI в. порох уже
прекрасно знаком, и рецепты его изготовления упоминаются в одном военном трактате. Из Китая порох
попадает на Ближний Восток, оттуда в Европу, где он становится известным в середине XIV в., и почти
до самого конца XIX в. используется с небольшими модификациями один и тот же черный, или как его
еще называют, дымный, порох. Затем появляются и с тех пор используются новые разновидности пороха,
которые к теме моего доклада уже ни малейшего отношения не имеют.
Составляющие черного пороха: нитрат калия, сера и древесный уголь; нитрат калия является окислителем (способствует быстрому горению), древесный уголь горючим (окисляемым окислителем), а сера добавочным компонентом (так же как и уголь являясь топливом в реакции, она из-за невысокой температуры воспламенения улучшает поджигаемость). Это чисто справочная информация, чтобы вы знали, о каких химических соединениях идет речь. Перед нами смесь, в которую входят хорошо нам известные из Материи медики вещества — кали нитрикум, карбо вегетабилис и сульфур, все три — мощно и исключительно глубоко действующие гомеопатические лекарства. Соединив три препарата, на выходе мы получаем нечто оригинальное и в определенном смысле неожиданное.
Использование пороха в гомеопатии мы связываем с именем д-ра Джона Генри Кларка, одного из самых
известных гомеопатов. Раз уж о нем зашла речь, я расскажу вкратце об этом человеке, чтобы не
возвращаться к нему завтра в моем докладе о гомеопатической литературе.
Из тех 25 гомеопатических книг, что я назвал, отдельным лекарствам посвящены две небольшие работы. Это «Радий как внутреннее средство» (1908) и «Порох как военное лекарство» (1915). Эти препараты, которые хотел популяризировать Кларк, к сожалению, используются в гомеопатии наших дней гораздо меньше, чем того заслуживают.
Первое упоминание о порохе мы находим во II томе «Словаря практической Материи медики»
(1900).
Это было внушительное трехтомное сочинение, которое, как говорил Кларк, он писал, чтобы
себе самому сэкономить время в будущем. «Словарь» остается и по сей день одним из самых
полных руководств по Материи медике. В нем Кларк обильно цитировал клинические сведения, полученные
на обедах в Куперовском клубе, в первую очередь от Бернетта и Купера. Эта книга имеется и на
русском языке, выпущена в московской «Гомеопатической медицине» 10 лет назад, и из нее я
взял цитату. В главе о кали нитрикум Кларк пишет:
Селитра с серой и древесным углем входит в состав пороха для ружей. Полная чайная ложка этой смеси, разведенная в горячей воде, была любимым средством от гонореи среди солдат в те времена, когда черный порох еще использовался. В низких разведениях им лечили аскаридоз у взрослых. В некоторых проведенных мной на себе самом экспериментах с
Позднее Кларк сообщил, что информацией, подвигнувшей его на прувинг на себе самом, поделился с
ним Роберт Купер (1844—1903), «неутомимый исследователь нехоженых путей в
медицине».
О Куперовском клубе, в который изначально входили Купер, Скиннер и Бернетт, и
позднее к которому присоединился Кларк, а за ним Чарльз Уилер, Маргарет Тайлер и сэр Джон Вир (тот
самый, что лечил шесть монархов), существовавшем до 1914 года, вы можете прочитать на сайте
«1796».
Здесь для нас интересно то, что немного раньше (до упоминания пороха) Кларк сообщает о кали нитрикум:
…Много необычных симптомов со стороны носа: «болезненные сокращения в области глаза, лба и лица концентрируются в кончике носа», «ощущение опухания в правой ноздре, болезненной при надавливании», «острая боль в верхней части правой ноздри с повышением наружной чувствительности». Эти два последних симптома привели к излечению большого носового полипа у девочки.
Вы видите, что здесь перекликаются симптомы прувинга ган паудер и симптоматика кали нитрикум. Правый глаз, правая половина носа, правая ноздря. Возьмите себе это на заметку.
Непохоже, чтобы Кларк вспоминал о порохе до 1911 года, когда в «Хомиопатик уорлд»
появляются «Заметки об использовании черного пороха», подписанные «Layman», т.
е. неврач, неспециалист. Впоследствии Кларк назвал имя автора публикации — это был
его друг и ученик, приходской священник из Стрэдброука в графстве Саффолк преп. Роланд Апчер (1849—1929). Священник писал, что в течение уже 40 (!) лет ему известно, в том числе и из
личных наблюдений, о действии черного пороха как средства для всевозможных отравлений крови, blood
poisoning.
Состояния отравления, которые требуют пороха, это почти неизменно абсцессы, фурункулы или карбункулы. Они часто, хотя и не всегда, вызывают отек отравленной конечности, сопровождаясь изменением цвета кожи, так что рука от кончиков пальцев до подмышечных желез становится почти фиолетового или черного цвета. В таких случаях черный порох, будь он в больших или малых дозах, действует как по волшебству.
Далее Апчер сообщил, что его отец, также сельский священник, у которого был приход в Норфолке,
занимался и фермерством, и у него работали пастухи. Они часто страдали от разного рода ран,
вынуждавших их обращаться за лечением к местным медикам и на какое-то время отказываться от работы,
это было в порядке вещей.
Особенно часто эти проблемы возникали, когда пастухи обрабатывали ноги
овец, пораженные болезнью, которая называется копытная гниль. Но вот появился пастух, который
вообще не страдал от ран, и так было много лет. Когда отец Апчера начал его расспрашивать, в чем
дело, оказалось, что на обед он употреблял в сыром виде порох, просто посыпая его на сыр, с которым
ел хлеб. Со временем этот пастух занял более высокое положение в местном хозяйстве, а его место
занял другой. Однажды этот новый пастух пожаловался на полностью отекшую руку, черную от пальцев до
подмышечной впадины. Апчер-отец долго не раздумывал: он высыпал в половину стакана воды чайную
ложку пороха, сделал пасту, затем добавил еще воды, получив какое-то подобие напитка, и дал выпить
пастуху все разом. Результатом стало быстрое и полное излечение. С того времени все пастухи
священника ели бутерброды с сыром и порохом, и отекшие воспаленные руки отошли в прошлое. Однако
священник на этом не успокоился и стал лечить порохом весь свой приход.
Роланд Апчер, автор
публикации в «Хомиопатик уорлд», вспоминает, что с детства он занимался тем, что
отвешивал порции пороха, которыми его отец лечил прихожан, и всегда успешно. Фурункулы, карбункулы,
абсцессы, заражение крови вследствие альвеолярной пиореи, которую мы сегодня называем парадонтозом,
— все это, согласно Апчеру, попадает в сферу действия пороха. Кроме того, Апчер подтвердил
раннее наблюдение Кларка о герпесе, заметив, что в своей практике излечивал герпес порохом. После
того, как ему на глаза попалось упоминание пороха в главе о кали нитрикум в «Словаре
практической Материи медики», он стал экспериментировать с самыми низкими потенциями, 1-ой,
2-ой и 3-ей десятичной. Священник дал следующее объяснение действию пороха: сульфур известен
тем, что применяется против фурункулов, высыпаний, зуда, экземы, подавляет нечистоты и высыпания,
на него в этом похож карбо вегетабилис, а кали нитрикум мощно действует на кожу,
открывая поры.
К удивлению Кларка, кроме него самого, никто больше внимания на заметку не обратил, а сам Кларк
начал использовать ган паудер в своей практике в третьем десятичном растирании и получать
весьма хорошие результаты.
В феврале 1913 года он сообщает о трех случаях (укус москита, порез
ножом и отек правой руки и увеличение лимфоузлов в подмышечной впадине, также справа, как следствие
отравления канализационным газом) в небольшой публикации в «Журналь бельж
д’омеопати», которая также проходит незамеченной. Тогда он в январском номере
«Хомиопатик уорлд» за 1914 год печатает статью «Порох для артиллеристов», где
рекомендует всем своим друзьям, уходящим в армию, захватить с собой коробку таблеток ган
паудер в третьем растирании, выпускавшихся гомеопатической аптекой «Эппс, Тэтчер и
Ко», и использовать его при плохо заживающих ранах и отравлениях пищей или водой. Через
какое-то время статья начинает привлекать к себе внимание: летом того же года начинается Первая
мировая война, много раненых, много инфицированных ран, до появления первого антибиотика еще
четверть века, Кларка цитируют в популярных английских журналах того времени, и он в августе 1915
года печатает отдельной брошюрой свое 30-страничное сочинение «Порох как военное лекарство», существенно расширенную версию статьи, и от
этого времени мы отсчитываем наше знакомство с порохом как гомеопатическим препаратом.
В брошюре
Кларк отмечает, что порох использовался ранее солдатами, которые смешивали его с горячей водой и
так пили, и пастухами, которые посыпали им хлеб и сыр и ели, — и те, и другие делали это с
целью профилактики нагноения ран. Сырой порох что в воде, что с бутербродом, был не слишком приятен
на вкус, а потому Кларк предложил его использовать в потенцированном воде, что, с его слов, делает
лекарство намного удобнее для приема, и при этом без потери целительных свойств. Сам Кларк
использовал третье десятичное растирание, лекарства давались в виде порошка или таблеток. В статье
Кларк дает указания по использованию ган паудер при септическом нагноении: при лихорадке
— 1 таблетку каждые 2 часа, а если температура нормальна, то 3-4 таблетки в день. Для
профилактики — 1 таблетку 1 раз в день. Для местных ран он предложил промывание остывшей
кипяченой водой, еще лучше с настойкой календулы или гамамелиса, которые он брал в
пропорции 1 ч. л. на полпинты, т. е. примерно на один стакан воды.
Кларк пишет:
Я должен предположить, что он окажется эффективным при сыпном тифе, или цереброспинальном менингите. В этом случае, если болезнь появилась в данной местности, принимать по одной таблетке три раза в день. При фурункулах, карбункулах и других поражениях кожи, включая экзему, абсцессы, септические или не связанные с отравлением крови укусы насекомых, отравление трупным ядом из неправильно хранившихся пищевых продуктов — по таблетке раз в час или в два, в зависимости от состояния.
Величайшая сфера действия ган паудера — состояния с септическим нагноением или, другими словами, ран, которых сделали отравленными гнилостные микробы. Но ган паудер может использоваться и как профилактическое средство. Это означает, что он может использоваться не только для лечения уже существующего септического состояния, но так защитит организм от болезнетворных микробов, что у ран будет меньше шансов стать септическими.
Итак, главное четкое и ясное показание к ган паудеру, которое вряд ли может быть упущено,
это отравление крови.
Яд быстро проникает в кровь — появляются фурункулы, карбункулы, абсцессы, высыпания и другие проявления, безошибочно указывающие на то, что кровь отравлена. Для всех этих состояний ган паудер действует как антидот.
В заключение Кларк рекомендовал всем врачам общей практики и хирургам широко использовать потенцированный порох для лечения своих пациентов. Несмотря на несомненную востребованность, ган паудер все-таки массово, насколько можно судить, в войсках не применялся. Рекомендации Кларка не шли дальше предложения каждому военнослужащему покупать бутылочку с таблетками в третьей десятичной потенции и использовать при необходимости.
Следующим автором, который в своей практике и книгах обратил внимание на ган паудер, был
также английский гомеопат, д-р Дороти Шеперд (1871—1952), ученица Кларка. У Дороти Шеперд
имеются две книги, посвященные «магии малых доз», одна продолжение другой, «Магия
малых доз» (1946) и «Еще о магии малых доз» (1949). Обе книги вышли несколько лет
назад в новосибирской «Гомеопатической книге», откуда я и взял приводимые ниже цитаты, и
я настоятельно рекомендую коллегам эти книги прочитать.
Поверьте, там очень много интересного. В
«Магии малых доз» мы читаем:
Ган паудер 3X — совершенно безопасное домашнее средство… Ссадины не будут нагнаиваться, если их хорошо промыть охлажденной кипяченой водой и назначить на два-три дня ган паудер с приемом три-четыре раза в день… Такая методика гораздо лучше прижигания кожи настойкой йода. Ган паудер 3Х быстро излечит и нагноение после укусов комаров. По совету д-ра Кларка я часто использовала это лекарство при небольших гнойничковых поражениях кожи у школьников, и с отличными результатами.
Теперь еще об одном интересном аспекте действия ган паудер, о котором не упоминает Кларк и который резко выходит из традиционно рассматриваемой сферы этого лекарства. По-моему, это заслуживает внимания и дальнейшего изучения. Я опять цитирую книгу Дороти Шеперд:
Не думаю, что ган паудер когда-либо испытывался на женщинах, но одна
пациентка, принимавшая ган паудер, сообщила следующее. Она принимала ган паудер 3X по
поводу незначительного, но, конечно, досадного гнойничкового высыпания, и заметила, что у нее стали
обильнее менструации.
Обычно они были скудны и болезненны, а чем обильнее бывали, тем меньше
беспокоила боль. С момента своего открытия она регулярно принимала ган паудер 3X в начале
каждого цикла, и он неизменно увеличивал количество менструальных кровей. Ранее месячные были не
только очень скудными, но и прерывистыми: начиналась менструация, но вскоре прекращалась на 12
часов, вслед за чем возобновлялась. Ган паудер 12X предотвращал этот 12-часовый перерыв и
увеличивал количество выделяемой крови. Обычно пациентка принимала лекарство через каждые два часа,
а затем реже, по мере улучшения состояния.
Интересна и следующая информация: среди рабочего класса ган паудер хорошо известен и используется в качестве абортивного средства, естественно, в грубых дозах. Он несомненно обладает отторгающим влиянием на слизистую матки.
Вероятно, ган паудер может использоваться при некоторых видах бесплодия, связанных с
невозможностью имплантации оплодотворенной яйцеклетки в слизистую матки.
Примечательно здесь еще и то, что Шеперд, которая в предисловии к книге объявляет себя непреклонной последовательницей высоких потенций, механически повторяет рекомендацию Кларка о третьей десятичной потенции, совершенно нехарактерной для ее практики.
Теперь о статье «Ган паудер — малоизвестное лекарство демонстрирует реальную силу в лечении ран», опубликованной в первом номере американского журнала «Хомиопати тудей» за 2007 год.
Ее автор Ширли Дж. Кейcи — интересная личность, чей опыт особенно ценен, ибо она ни
гомеопат, ни даже медик. Ее профессия называется wildlife rehabilitator, перевести на русский так
же двумя словами я затрудняюсь, и предполагаю, что в постсоветских странах такой профессии нет.
Дословно это «занимающийся реабилитацией диких животных». Это официальная профессия,
требующая образования и лицензирования. Я не особенно углублялся в эту тему, поскольку для нас
детали не так важны, но понял, что это люди, которые работают в заповедниках и получают зарплату от
властей своего штата.
Ограничусь тем, что сообщу вам, что она со своим мужем Алленом Кейcи имеют
собственный реабилитационный центр для мелких животных в местечке Эвергрин в Колорадо. Они
подбирают раненых, больных, осиротевших животных, оказывают им необходимую помощь в рамках своей
компетенции и по возможности быстро возвращают их в естественные природные условия. Дикие животные
действительно нуждаются в помощи: они попадают под машины и в капканы, получают огнестрельные
ранения, могут быть укушены домашними или другими дикими животными, могут пострадать при
использовании садового инвентаря (газонокосилок). Соответственно и раны — ушибы, ссадины,
переломы, колотые и огнестрельные раны, ожоги. Там, где требуются специальные умения —
обработать и зашить рану, например, — в дело вступают ветеринары. С антибиотиками при этом
возникают проблемы. Многие дикие животные, получая антибиотики, теряют аппетит, страдают от диареи.
Некоторые бактерии оказываются устойчивыми к антибиотикам, нередко трудно подобрать дозу для очень
маленьких или очень больших диких животных, антибиотики сложно вводить.
Так что в лечении диких
животных альтернатива антибиотикам более чем желательна.
Впервые Кейcи услышала об этом лекарстве в 1996 году, приобрела брошюру Кларка и раздала ее нескольким ветеринарам и своим коллегам, предложив испробовать. Поскольку у диких животных обычно достаточна жизненная сила, а удерживать их в клетках, чтобы сравнительно долго лечить низкими потенциями, означало добавлять стресс и ухудшать прогноз на успешную реабилитацию, некоторые из согласившихся использовать ган паудер давали его в потенциях 30 и 200С.
Получив хорошие результаты в свыше чем ста случаях различного рода повреждений и травм, в 2002
году Кейcи прочитала доклад на совместной конференции Американской академии ветеринарной гомеопатии
и Американской холистической ветеринарной ассоциации, а в декабре того же года опубликовала статью
в «Журнале Американской холистической ветеринарной ассоциации», и тем самым привлекла
внимание публики к этому лекарству. По ее свидетельству, к моменту публикации статьи, о которой мы
говорим — напомню, что это 2007 год, — ей «стало известно о сотнях, если не
тысячах» случаев успешного лечения диких животных с помощью ган паудер.
В обсуждаемой
статье приводятся четыре успешных случая, один с бельчонком и три с птицами, в которых ган
паудер был исключительно успешен. Огнестрельное ранение, переломы, раны от укусов кошки
излечились в буквальном смысле слова в считанные дни. Пострадавшим животным и птицам обычно сначала
давали аконит, чтобы вывести их из шока, затем рану обрабатывали и давали ган паудер.
Излечение не только было быстрее такового на антибиотиках, но и не сопровождалось их побочными
эффектами, о которых я говорил. Ширли Кейcи указывает, что ган паудер является важным
средством для лечения укусов, при этом особенно выделяя укусы кошек, но не исключая укусы ядовитых
животных, а также ужалений. Огнестрельные раны, порезы, гноящиеся, гангренозные раны — все
это показания для применения ган паудер.
В заключение перечислю основные имеющиеся на сегодня показания к назначению ган паудер.
- Фурункулы, карбункулы, абсцессы, высыпания
- Септицемия, пиемия, септические процессы
- Остеиты, остеомиелиты
- Переломы, сложные переломы
- Отравления испорченными пищевыми продуктами, водой
- Поствакцинальные осложнения
- Стреляные, резаные раны
- Укусы, особенно кошачьи, ужаления насекомых
- Плохо заживающие, гноящиеся раны
- Черный цвет конечностей
- Олигоменорея
- Паразиты, особенно аскариды, у детей.
Несколько слов о дифференциальном диагнозе. На эту тему в литературе информация практически отсутствует, поэтому здесь будет уместным напомнить несколько препаратов, имеющих сходные показания к назначению. В отношении других лекарств, имеющих связь с ган паудер, имеется только замечание священника Апчера, что отдельные промежуточные приемы гепара сульфура усиливают действие ган паудер.
Самый близкий препарат — пирогенум, и я могу предположить, что ган паудер и пирогенум взаимозаменяемы. Главная их общая черта — септическое состояние, то, что
Апчер и Кларк называли отравлением крови. Пирогенум изучен намного лучше, его очень любили
применять предложивший его в 1880 году д-р Джон Джеймс Драйсдейл (1816—1890) и упоминавшийся
ранее его ученик д-р Джеймс Комптон Бернетт, его патогенез представлен достаточно подробно. Если
под рукой есть и ган паудер, и пирогенум, я бы выбрал пирогенум, если бы
присутствовало крайнее физическое беспокойство и дрожь.
Также в пользу пирогенума говорят
запор, отвратительный запах всех выделений, очень быстрый пульс, склонность к рвоте. Вполне
возможно, что пирогенум следует рассматривать как следующую стадию развития септического
состояния. Ган паудер соответствует ее начальным стадиям, пирогенум — далеко
зашедшим. Другой препарат, который надо иметь в виду, это тарентула кубензис. Это также
препарат для септических состояний и препарат для карбункулов и фурункулов, и его отличительная
черта следующая: пациент очень рано впадает в состояние прострации, страдая от исключительно
сильных болей, которые могут сравниться разве что с болями антрацинума. Боли, разумеется,
могут быть и у ган паудер, и у пирогенума, но такие невыносимо сильные боли есть в
этой тройке только у тарентулы. Боли антрацинума чудовищны, описываются пациентом
так, словно пораженную часть тела жгут огнем. Три лекарства, у которых очень сильные жгучие боли,
это тарентула кубензис, арсеникум альбум и антрацинум, но у последнего они
выражены в крайней степени и совершенно невыносимы.
Так же, как и у ган паудер, у антрацинума имеются отечность конечности и почернение кожных покровов, и он может
использоваться после укусов насекомых и при гноящихся язвах. При этом примечательны ухудшение от
холодных аппликаций и улучшение от горячих.
Как порох делает взрывы
Как порох делает взрывыПерейти к
- Основное содержание
- Поиск
- Счет
Научные участники
2014-07-09T14:48:00Z
Значок «Сохранить статью» Значок «Закладка» Значок «Поделиться» Изогнутая стрелка, указывающая вправо.
Читать в приложении
Сложные процентыС учетом того, что Четвертое июля и День независимости Америки только что прошли, казалось бы, уместно написать какой-нибудь тематический пост. Уже изучив химические соединения, придающие цвет фейерверку на предыдущем рисунке, я решил исследовать здесь еще один важный компонент фейерверка: первое химическое взрывчатое вещество, порох, также обычно называемый черным порохом.
До середины 19 века порох был единственным известным химическим взрывчатым веществом. Однако его использование можно проследить намного раньше, и есть исторические свидетельства его использования в фейерверках в Китае еще в 1200 году нашей эры.
В последующие века он нашел военное применение в винтовках и пушках, но в них он уже давно заменен современными бездымными порохами. Производство фейерверков — одна из последних крупных отраслей, в которых до сих пор используется традиционный черный порох.
Порох представляет собой не одно соединение, а смесь трех разных компонентов. Он состоит из нитрата калия (75% по весу), древесного угля (15% по весу) и серы (10% по весу). Каждый из этих компонентов играет важную роль в сгорании пороха.
Нитрат калия, также известный как «селитра», разлагается при высокой температуре с выделением кислорода для реакции. Это означает, что для горения пороха не нужно подвергать его воздействию воздуха, и именно поэтому подавление фейерверков не остановит их горение! Древесный уголь часто представляют просто как источник углерода, который действует как топливо, хотя на самом деле это расщепленная форма целлюлозы с приблизительной эмпирической формулой C 7 H 4 O.
Наконец, сера также может выступать в качестве топлива, хотя ее включение больше связано с тем, что она подвергается экзотермическим реакциям (реакциям с выделением тепла) при относительно низких температурах, обеспечивая больше энергии. и снижение температуры воспламенения древесного угля.
Стоит отметить, что простого смешивания этих трех компонентов недостаточно для производства пороха хорошего качества; их необходимо тщательно перемешать, увлажнить и растереть до получения реакционной смеси. Отклонения от приведенного выше идеального соотношения иногда используются для изменения характеристик горения смеси, а добавление небольшого количества воды в смесь также может быть использовано для увеличения времени горения.
Точные реакции пороха трудно объяснить. Горение пороха состоит не из одной простой реакции, а из множества различных сложных реакций. Однако можно представить упрощенное уравнение, которое дает общее представление о продуктах различных реакций, как показано на графике.
В результате реакций образуется смесь твердых и газообразных продуктов, а также очень небольшое количество воды.
Очевидное использование черного пороха в фейерверках — это «подъемный заряд», который поднимает фейерверк в воздух. Взрыватель, обеспечивающий задержку перед взрывом фейерверка, и сам разрывной заряд также будут использовать порох. Горение древесного угля в порохе часто является источником сверкающих хвостов фейерверков, когда они поднимаются. Газы, образующиеся в результате реакции горения, являются причинами порохового эффекта и возможного взрыва фейерверка.
В некоторых случаях в современных фейерверках используются более безопасные альтернативы пороху, более стабильные и простые в обращении. Однако многие до сих пор используют порох, продолжая многовековой обычай.
Подпишитесь на уведомления от Insider! Будьте в курсе того, что вы хотите знать.
Подписаться на push-уведомления
Прочтите оригинальную статью о сложных процентах. Авторское право 2014. Следите за сложными процентами в Твиттере.Читать далее
LoadingЧто-то загружается.Спасибо за регистрацию!
Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.
Сложные проценты Порох и свинец Фейерверк Подробнее.
..
3.3.6: Криминалистика — Стехиометрия пороха — Химия LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 50726
- Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан
- Электронная библиотека химического образования (ChemEd DL)
Различные составы пороха, по-видимому, были обнаружены и использовались до 1000 г. н.э. в Китае, а его военное использование задокументировано во времена династии Цзинь (1115–1234). Ракеты, ружья, пушки, гранаты и бомбы использовались против вторгшихся монголов.
С конца 19 века первоначальный состав получил название «черный порох», чтобы отличить его от современных бездымных разновидностей [1] . Знание состава пороха и продуктов его взрыва необходимо для анализа остатков пороха (GSR).
Твердые вещества и газы, образующиеся при взрыве пороха [2] | Современный заменитель дымного пороха для дульнозарядных винтовок размера FFG [3] |
Черный порох обычно состоит из 75 % нитрата калия (KNO 3 , известного как селитра или селитра), 15 % древесного угля хвойных пород и 10 % серы (элементарная S). Древесный уголь производится путем нагревания древесины с ограниченным доступом воздуха и в основном состоит из углерода (элементарный C), но содержит микроэлементы (такие как карбонат калия, K 2 CO 3 ) и некоторые частично разложившиеся древесные химические вещества, такие как лигнин C 9 H 10 O 2 , целлюлоза (C 6 Н 10 О 5 ) п .
Не существует простого уравнения для горения дымного пороха, поскольку продукты, а также реагенты многочисленны и разнообразны, как показано в этой таблице:
| 55,91% твердых продуктов (в порядке убывания количества) | 42,98 % газообразные продукты (в порядке убывания количества) |
|---|---|
| К 2 СО 3 , К 2 СО 4 , К 2 С, С, КНО 3 , КСКН, К, НХ 4 СО 3 , | CO 2 , N 2 , CO, H 2 S, H 2 , CH 4 , H 2 O |
Основными продуктами являются K 2 CO 3 , CO 2 и N 2 , поэтому уравнение для горения можно представить как [4]
- 10 KNO 3 + 3 S + 8 C → 2 K 2 CO 3 + 3 K 2 SO 4 + 6 CO 2 + 5 N 2 (1)
Но его часто упрощают до [5] :
- 2 KNO 3 + S + 3 C → K 2 S + N 2 + 3 CO 2 (2)
Иногда вместо C: 9 используются формулы для древесного угля (например, C 7 H 4 O), которые приблизительно соответствуют его составу, но не представляют никакого фактического соединения в древесном угле.
0003
- 6 KNO 3 + C 7 H 4 O + 2 S → 2 K 2 S + 4 CO 2 + 3 CO + 2 H 2 + O (9 0224 O 3)
Пример 4 из раздела «Уравнения и массовые соотношения» мы отметили, что один реагент в химическом уравнении может быть полностью израсходован без использования всего другого. Смесь, подобная пороху, готовится для «средних условий», и часть реагентов может оставаться неизменной после реакции. И наоборот, по крайней мере один реагент обычно полностью расходуется. Когда его нет, другим избыточным реагентам не с чем реагировать, и они не могут быть превращены в продукты. Вещество, которое израсходуется первым, называется 9.0246 лимитирующий реагент .
ПРИМЕР 1 Если 100 г черного пороха приготовлено по общему рецепту, указанному выше (75 г KNO 3 , 15 г C, 10 г S), и реакция горения описывается уравнением (2), которое представляет собой лимитирующий реагент? Какая масса твердого продукта образуется?
Решение
Сбалансированное уравнение
- 2 KNO 3 + S + 3 C → K 2 S + N 2 + 3 CO 2 (2)
Давайте посмотрим, сколько молей каждого из них у нас есть на самом деле
\(\ начало {выравнивание} & n _ {\ text {KNO} _ {\ text {3}}} = \ text {75,0 г} \ times \ frac {\ text {1 моль KNO} _ {\ text {3}}} {\ text {101,1 г}}=\текст{0,742 моль KNO}_{\текст{3}} \\ & n_{\text{S}}=\text{10,0 г}\times \frac{\text{1 моль S}}{\text{32,1 г}}=\text{0,312 моль S} \\ & n_{\text{C}}=\text{15,0 г}\times \frac{\text{1 моль C}}{\text{12,01 г}}=\text{1,249 моль C} \\ \конец{выравнивание}\)
Теперь мы можем использовать стехиометрические соотношения, чтобы определить, сколько C и S потребуется, чтобы прореагировать со всем KNO 3 :
\(n_{\text{S}}=\text{0,742 моль KNO}_{\text{3}}~\times~\frac{\text{моль S}}{\text{2 моль KNO}_ {\text{3}}}~=~\text{0,371 моль S}\)
\(n_{\text{C}}=\text{0,742 моль KNO}_{\text{3}}~\times~\frac{\text{3 моль C}}{\text{2 моль KNO} _{\text{3}}}~=~\text{1,13 моль C}\)
Поскольку присутствует только 0,312 моль S, а для реакции со всем KNO 3 потребовалось бы 0,371 моль S, то ясно, что этого произойти не может, и KNO 3 должен присутствовать в избытке.
Один из других реагентов должен быть лимитирующим.
Мы можем использовать стехиометрические отношения, чтобы узнать, сколько KNO 3 и S потребуется, если весь C прореагирует:
\(n_{\text{KNO}_{\text{3}}}=\text{1,25 моль C}~\times~\frac{\text{2 моль KNO}_{\text{3}}} {\ text {3 моль C}} ~ = ~ \ text {0,833 моль KNO} _ {\ text {3}} \)
\(n_{\text{S}}=\text{1,25 моль C}~\times~\frac{\text{1 моль S}}{\text{3 моль C}}~=~\text{0,416 моль S}\)
Мы видим, что C также присутствует в избытке, поэтому S должен быть лимитирующим реагентом. Мы можем доказать это, используя стехиометрические соотношения, чтобы выяснить, что существует много C и KNO 9.0023 3 реагировать со всеми S:
\(n_{\text{C}}=\text{0,312 моль S}~\times~\frac{\text{3 моль C}}{\text{1 моль S}}~=~\text{0,936 моль С}\)
\(n_{\text{KNO}_{\text{3}}}=\text{0,312 моль S}~\times~\frac{\text{2 моль KNO}_{\text{3}}} {\text{1 моль S}}~=~\text{0,624 моль KNO}_{\text{3}}\)
Эти расчеты могут быть организованы в виде таблицы с записями под соответствующими реагентами и продуктами в химическом уравнении.
Мы можем рассчитать (гипотетически), сколько каждого реагента потребовалось бы, если бы другой был полностью израсходован, чтобы продемонстрировать, какой из них находится в избытке, а какой ограничивает.
| 2 КНО 3 | + С | +3 С | → К 2 С | + Н 2 | + 3 перекидных контакта 2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| м (г) | 75,0 | 10,0 | 15,0 | |||
| М (г/моль) | 101,1 | 32,1 | 12.01 | 110,3 | 28. 01 | 44.01 |
| н (моль) | 0,742 | 0,312 | 1,25 | |||
| если все KNO 3 реагирует | -0,742 | -0,371 | -1,13 | |||
| если все S реагируют | -0,624 | -0,312 | -0,936 | |||
| если все C реагируют | -0,833 | -0,416 | -1,25 | |||
| Фактическая реакция Суммы | -0,624 | -0,312 | -0,936 | + 0,312 | +0,312 | +0,936 |
| Фактическая реакция Массы | -63. 1 | -10,0 | -11.24 | +34,4 | +8,74 | +41,2 |
Мы используем количество ограничивающего реагента для расчета количества образовавшегося продукта. \(n_{\text{S}}~\xrightarrow{S\text{(K}_{\text{2}}\text{S/S)}}~n_{\text{K}_{\text {2}} \ text {S}} \ xrightarrow {M _ {\ text {K} _ {\ text {2}} \ text {S}}} ~ m _ {\ text {K} _ {\ text {2} }\текст{С}}\)
\(m_{\text{K}_{\text{2}}\text{S}} ~=~ \text{0,312 моль S} ~\times~ \frac{\text{1 моль K}_{ \text{2}}\text{S}}{\text{1 моль S}} ~ \times ~ \frac{\text{110,3 г}}{\text{моль K}_{\text{2}} \text{S}}=\text{34,4 г K}_{\text{2}}\text{S} \)
По окончании реакции останется (0,742 – 0,624) моль KNO 3 = 0,118 моль KNO 3 , или 11,9 г. Также будет (1,25 — 0,936) = 0,314 моль С, или останется 3,76 г.
Таким образом, S является лимитирующим реагентом.
Оставшиеся твердые частицы в GSR (остатки огнестрельного оружия) обнаруживаются путем проведения пробоотборников с клеевым покрытием, которые затем просматриваются с помощью сканирующего электронного микроскопа для идентификации частиц.
Из этого примера вы можете начать понимать, что нужно сделать, чтобы определить, какой из двух реагентов, X или Y, является лимитирующим. Мы должны сравнить стехиометрическое соотношение S(X/Y) с фактическим соотношением количеств X и Y, которые были первоначально смешаны вместе. В примере 1 это соотношение начальных количеств
\(\frac{n_{\text{S}}\text{(исходный)}}{n_{\text{KNO}_{\text{3}}}\text{(начальный)}}=\frac {\ text {0,312 моль S}} {\ text {0,742 моль KNO} _ {\ text {3}}} = \ frac {\ text {0,420 моль S}} {\ text {1 моль KNO} _ {\ text {3}}}\) меньше стехиометрического соотношения \(\text{S}\left( \frac{\text{S}}{\text{KNO}_{\text{3}}} \right) =\frac{\text{1 моль S}}{\text{2 моль KNO}_{\text{3}}}~=~ 0,5\) Это указывало на то, что S недостаточно для реакции со всеми KNO .
3 , а лимитирующим реагентом была сера. Соответствующее общее правило для любых реагентов X и Y: \(\begin{align}
& \text{If}~ \frac{n_{\text{X}}\text{(исходный)}}{n_{\text{Y}}\text{(начальный)}}~\text{меньше, чем S}\left( \frac{\text{X}}{\text{Y}} \right)\text{, то X является предельным}\text{.} \\
& \\
& \text{If}~\frac{n_{\text{X}}\text{(исходный)}}{n_{\text{Y}}\text{(начальный)}}~\text{больше, чем S}\left( \frac{\text{X}}{\text{Y}} \right)\text{, тогда Y является предельным}\text{.} \\
\конец{выравнивание}\)
(Конечно, когда количества X и Y находятся точно в стехиометрическом соотношении, оба реагента будут расходоваться полностью одновременно, и ни один из них не будет избытком.). Это общее правило определения лимитирующего реагента применяется в следующем примере.
ПРИМЕР 2 Железо может быть получено реакцией рудного гематита (Fe 2 O 3 ) с коксом (C). Последний преобразуется в CO 2 . Вам, как управляющему доменной печью, говорят, что у вас есть 20,5 мг (мегаграммов) Fe 9.
0023 2 O 3 и 2,84 мг кокса в наличии. (a) Что следует заказать в первую очередь — другую партию железной руды или партию кокса? б) Сколько мегаграммов железа вы можете получить из материалов, которые у вас есть?
Раствор
а) Напишите сбалансированное уравнение 2Fe 2 O 3 + 3C → 3CO 2 + 4Fe
Стехиометрическое соотношение между C и Fe 2 O 3 равно \(\text{S}\left( \frac{\text{C}}{\text{Fe}_{\text{2}}\ text{O}_{\text{3}}} \right)=\frac{\text{3 моль C}}{\text{2 моль Fe}_{\text{2}}\text{O}_ {\ text {3}}} = \ frac {\ text {1} \ text {0,5 моль C}} {\ text {1 моль Fe} _ {\ text {2}} \ text {O} _ {\ text{3}}}\) Исходные количества C и Fe 9{\ text {5}} \ text {моль Fe} _ {\ text {2}} \ text {O} _ {\ text {3}}} = \ frac {\ text {1} \ text {0,84 моль C}}{\text{1 моль Fe}_{\text{2}}\text{O}_{\text{3}}}\) Поскольку это соотношение больше стехиометрического, у вас более чем достаточно C реагировать со всеми Fe 2 O 3 .
Fe 2 O 3 является ограничивающим реагентом, и вам нужно сначала заказать его в большем количестве, так как он будет израсходован первым. б) Количество продукта, образовавшегося в результате реакции, можно рассчитать по соответствующему стехиометрическому соотношению, исходя из количества реагента, составляющего 9{\text{7}}\text{ г Fe}\) Это 1,43 × 10 6 г, или 14,3 Мг, Fe.
Как видно из примера, в случае наличия лимитирующего реагента исходное количество лимитирующего реагента необходимо использовать для расчета количества образовавшегося продукта . Использование начального количества реагента, присутствующего в избытке, было бы некорректным, так как такой реагент расходуется не полностью.
Концепция лимитирующего реагента использовалась немецким химиком девятнадцатого века Юстусом фон Либихом (1807–1873) для вывода важного биологического и экологического закона. Закон минимума Либиха гласит, что основное вещество, доступное в наименьшем количестве относительно некоторого критического минимума, будет контролировать рост и размножение любых видов растений или животных.
Когда у группы организмов заканчивается этот важный ограничивающий реагент, химические реакции, необходимые для роста и размножения, должны прекратиться. Витамины, белок и другие питательные вещества необходимы для роста человеческого тела и населения. Точно так же рост водорослей в естественных водоемах, таких как озеро Эри, можно подавить, уменьшив поступление питательных веществ, таких как фосфор в форме фосфатов. Именно по этой причине многие штаты регулируют или запрещают использование фосфатов в моющих средствах и строят очистные сооружения, которые могут удалять фосфаты из городских сточных вод до того, как они попадут в озера или ручьи.
- en.Wikipedia.org/wiki/Порох
- www.state.nj.us/njsp/divorg/i…nalistics.html
- en.Wikipedia.org/wiki/Порох
- Вспышка! Хлопнуть! Whiz!, Университет Денвера
- Порох [en.Wikipedia.org]
Эта страница под названием 3.3.6: Судебно-медицинская экспертиза — стехиометрия пороха распространяется по лицензии CC BY-NC-SA 4.