|
|
ПОРОХА (т. наз.
метательные ВВ), твердые смеси орг. и(или) неорг. соединений, способные устойчиво
(без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш.
давлений (0,1-1000 МПа). Пороха-источники энергии для сообщения снарядам, ракетам
и т. д. необходимой скорости полета к цели. Для создания режима устойчивого
горения с регламентир. скоростью тепло- и газовыделения пороха формуют в виде монолитных
плотных зарядов с высокой мех. прочностью, не допускающей их разрушения в момент
выстрела в стволе орудия или при горении в ракетном двигателе. При сохранении
сплошности заряда горение порохов происходит послойно -параллельными слоями в направлении,
перпендикулярном пов-сти горения заряда. Скорость тепло- и газовыделения определяется
величиной пов-сти заряда и линейной скоростью горения. Пов-сть заряда порохов определяется
размером и формой его элементов, выполненных в виде цилиндров с одним или несколькими
каналами, пластин, лент, сфер и т. д. В зависимости от формы элементов величина
пов-сти заряда при горении изменяется по-разному. Горение с уменьшением пов-сти
заряда наз. дегрессивным и сопровождается уменьшением скорости газовыделения,
горение с увеличением пов-сти наз. прогрессивным. В случае постоянной или слабо
увеличивающейся пов-сти горящего заряда давление в стволе орудия или ракетной
камере остается приблизительно постоянным. Скорость горения порохов U
увеличивается с повышением давления р окружающего газа и т-ры заряда
Т0 по ур-нию: U = Bpv(l — АТ0), где
А, B и v эмпирич. постоянные, зависящие от состава порохов. В ракетной
камере с рабочим давлением ~ 10 МПа скорость горения порохов составляет 1 см/с, в
ствольных системах с рабочим давлением 100-1000 МПа-10-100 см/с. Время сгорания
порохового заряда определяется не только скоростью горения, но и величиной наим.
размера отдельного элемента, т. наз. толщиной горящего свода, к-рая может колебаться
от 0,1 мм для короткоствольных систем до неск. дм для ракетных двигателей. В
ствольных системах порох сгорает за сотые и тысячные доли с, в ракетных двигателях-за
десятки с. При горении порохов выделяется большое кол-во газов (до 1 м 3/кг)
с т-рой 1200-3700 °С. Пороха характеризуют теплотой
сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0
и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой,
к-рую производят газообразные продукты взрыва 1 кг пороха,-т. наз. силой пороха f=
p0u0T В зависимости от хим. состава
обычно различают нитро-целлюлозные и смесевые пороха. Основа всех нитроцеллюлоз-ных
(бездымных) порохов-целлюлозы нитраты, пластифицированные разл. р-рителями.
В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести р-рителя различают пироксилиновые
пороха, баллиститы и кордиты. Пироксилиновые пороха содержат пироксилин
(12,2-13,5% N), следы летучего р-рителя — пластификатора (чаще всего смеси этанола
с диэтиловым эфиром), небольшие кол-ва стабилизатора хим. стойкости порохов (напр.,
дифениламин) и флегматизатора (напр., камфора), др. добавки. При изготовлении
пироксилиновых порохов после смешения компонентов и их пластификации полученную массу
формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (1,5-2,0 см), из к-рых
затем удаляют р-ритель. Теплота сгорания пироксилиновых порохов ок. 4000 кДж/кг,
объем газообразных продуктов ок. 1000 л/кг, сила пороха ок. 10 6 Н·м/кг.
Применяют их только в ствольных системах. Баллиститы и кордиты-бездымные пороха
для ствольных систем и твердые ракетные топлива. Смесевые пороха-гетерог. композиции,
состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя (обычно NH4C1O4,
70-80% по массе) и горючего полимерного связующего (обычно синтетич. каучуки
и смолы, 10-20%). Кроме того, смесевые пороха могут содержать пластификаторы, порошкообразный
А1 (10-20%), катализаторы горения, отверждающие добавки и др. Изготовление смесевых
порохов включает тщательное смешение всех компонентов (связующее находится в вязкотекучем
состоянии), заполнение полученной массой изложницы или непосредственно ракетного
двигателя, отверждение заряда при нагревании. Применяют в качестве смесевых
твердых ракетных топлив. По сравнению с баллиститами смесевые пороха обладают более
высокой уд. тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и т-ры,
возможностью регулирования физ.-мех. характеристик и скорости горения при помощи
присадок. Благодаря высоким эластич. св-вам смесевых порохов можно изготовлять заряды
жестко-скрепленными (на клеевой основе) со стенкой двигателя, что резко увеличивает
коэф. наполнения топливом двигательной установки. К смесевым порохам относят также
дымные (черные) пороха. Окислителем в таких порохах служит KNO3 (70-80% по
массе), горючим-уголь (10-20%), связующим-сера (8-10%). Дымный порох легко воспламеняется
под действием искры и пламени; т. всп. ок. 300 °С; более чувствителен к
удару, чем нек-рые бризантные ВВ. Скорость горения запрессованных зарядов таких
порохов при атм. давлении 8-10 мм/с. Процесс изготовления дымного
пороха включает измельчение исходных компонентов, их смешение, уплотнение смеси,
зернение, полирование и сортировку. Применяют дымный порох в патронах для охотничьих
ружей, снаряжения дистанц. колец в трубках и огнепроводных шнуров, в воспламенителях
к зарядам из нитроцеллюлозных порохов, зарядах типа шрапнели. Раньше всех был применен
дымный порох, место и время изобретения к-рого точно не установлены. Наиб. вероятно,
что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. В Европе (в т.ч. в России)
дымный порох начали применять в 13 в.; до сер. 19 в. он оставался единственным
ВВ для горных работ и до кон. 19 в.-метательным ср-вом. Пироксилиновый порох впервые
получен в 1884 П. Вьелем, кордитный — в кон. 19 в. в Великобритании, баллиститный
— в 1887 А. Нобелем. В России произ-во бездымного пороха осуществлено в 1890 благодаря
работам Д. И. Менделеева. Заряды из баллиститных порохов для ракетных снарядов впервые
разработаны в СССР в 30-х гг. и использовались в Великую Отечественную войну
в гвардейских минометах «Катюша». Лшп.: Сарнер
С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969; Горст А. Р., Пороха и взрывчатые
вещества, 3 изд., М., 1972. Б. С. Светлов. |
|
www.xumuk.ru
Шпаргалка — Порох, его свойства и применение
V школьная научно-творческаяконференцияМалойакадемииСекция«Химия»Порох, его свойства и применение.Реферат
Ученика 8 “Е” класса Гусарова Бориса.
Научный руководитель
Учитель химии
Гальчук И.Н.
Самара
2002 год
Содержание
I Введение………………………………………………стр.3
II Основная часть………………………………………стр.3
1. История пороха………………………………….стр.3
2. Основные компоненты
гранулированных ВВ……………………………стр.4
3. Метательные ВВ, или порох…………………… стр.5
4. Дымныйпорох…………………………………… стр.6
5. Пиротехнические изделия…………………..…стр.7
III Заключение………………………………………….стр.7
Литература…………………………………………… стр.9
Приложения… стр.10
I.
Сейчас в мире ведётся множество боевых действий. Войныведутся с использованием огромного количества орудий: наземных, водных,подводных, воздушных и др. почти каждый день орудия совершенствуются, ипоявляются всё новые и новые виды. Но, несмотря на их разнообразие, в основепрактически каждого орудия лежит порох. В орудиях порох используется с 14 века.С того времени он во многом усовершенствовался, однако современное военное делоне представляет своё существование без пороха. Люди придумали оружие массовогоуничтожения, в которых не применяют порох, например атомная бомба. Но этиорудия почти не используется, так как люди понимают, что они очень опасны.Поэтому войны ведутся с использованием порохового орудия.
Я считаю эту тему актуальной, и поэтому мне захотелосьузнать больше о его принципе действия и о том, как он используется в орудиях.Также мне хотелось узнать, где ещё применяется порох.
Порохотносится к военным средствам, и потому является достаточно закрытой темой.Несмотря на это мне удалось достать некоторую информацию, на которую я иопирался в своей работе.
II. /1.
Порох — взрывчатое вещество. Применяется главным образом в стрелковом и вартиллерийских орудиях. Порох делится на дымный и бездымный. Первым появилсядымный. Место его изобретения точно не известно. Считают, что он появился вКитае. Он был также известен Арабам. В качестве военного средства порох началиприменять в Европе, в том числе в России в 14 веке. После изобретениябездымного пороха и других видов взрывчатых веществ, дымный порох взначительной мере утратил своё значение. Бездымный порох впервые был полученфранцузским учёным П.Вьелем в 1884 году. В военном деле бездымный порохприменяется как метательное средство.
2.
Порох является гранулированным взрывчатым веществом.Отличительной особенностью этой группы является пониженная чувствительность кинициирующему импульсу и другим видам внешних воздействий, а также замедленноепротекание реакции взрывчатого превращения во фронте детонационной волнывследствие недостаточной однородности состава.
Основными компонентами гранулированных взрывчатыхвеществ являются окислитель и горючее.
В качестве окислителя применяют исключительноаммиачную селитру (нитрат аммония). Аммиачная селитра и её гранулированныесмеси достаточно безопасны в обращении. Вследствие малой чувствительностисовершенно безопасно её дробление и измельчение.
При изготовлении гранулированных взрывчатых веществ,которые будут использованы в течение короткого времени, в качестве жидкогогорючего используют дизельное топливо.
Есливзрывчатые вещества подлежат длительному хранению, в качестве жидкого горючегоиспользуют нефтяные масла.
Во многих гранулированных взрывчатых веществахиспользуют твёрдые горючие вещества. Это могут быть сажа, алюминиевая пудра,древесная мука или каменный уголь. Они используются в качестве присыпки. Имипокрывают каждую гранулу для того, чтобы жидкое горючее не улетучилось. Самымлучшим твердым горючим считается алюминиевая пудра.
3.
Порох относится к группе метательных взрывчатыхвеществ. Для веществ этой группы характерным видом взрывного превращенияявляется горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях,развивающихся в условиях выстрела. Для возбуждения горения необходимо действиепламени. По физико-химической структуре метательные взрывчатые вещества можноразделить на два класса: нитроцеллюлозные пороха и твёрдые ракетные топлива.
1-й класс. Нитроцеллюлозные пороха. Их основойявляются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем. Взависимости от летучести растворителя нитроцеллюлозные пороха делятся наследующие категории:
1) нитроцеллюлозные пороха,изготовленные с применением летучего растворителя. Их называют пироксилиновымипорохами
2) нитроцеллюлозные пороха,изготовленные на труднолетучем растворителе. Эти пороха называют баллистами.
3) НП, изготовленные на смешанномрастворителе (например, нитроглицерин с ацетоном). Эти пороха называют кордитами.
2-й класс. Твердые смесевые и пиротехническиетоплива, изготовляемые ввиде смесей окислителей, горючих и связующихвеществ (полимеров)
4.
Средний состав дымного пороха: 75% калиевой селитры,15% угля и 10% серы.
Калиевая селитра малогигроскопична, т.е. мало впитывает влагу из окружающей среды, чтообеспечивает физическую стойкость изготовленного из неё пороха.
Сера-твёрдоекристаллическое вещество светло жёлтого цвета, не растворимое в воде.
Уголь. Дляпроизводства пороха используют древесный уголь из мягких пород дерева. Большоезначение для качества угля имеет метод его изготовления, в первую очередьстепень обжига. Порох воспламеняется тем легче, чем меньше степень обжига угля.Сила пороха увеличивается с увеличением степени обжига угля.
Реакция между твёрдыми веществами протекает оченьмедленно. Исследование Боудена показало, что в начальной стадии процесса воспламененияпороха происходит расплавление серы. Возникающий при этом тесный контакт жидкойсеры с азотнокислым калием и органическими веществами, содержащимися в угле,приводит к увеличению скорости реакции до значений, характерных для взрывногопревращения.
Дымный порох имеет аспидно-серый цвет и матовыйглянец. Его гранулы достаточно большие.
Удовлетворительно сделанный порох не пачкает рук, неоставляет на бумаге пыли и сопротивляется раздавливанию между пальцами.Содержание влаги должно быть не более 1%, иначе порох будет трудновоспламенить.
По чувствительности к удару дымный порох относится кчислу безопасных в обращении взрывчатых веществ, но чувствительность дымногопороха к пламени и даже к небольшой искре является причиной большой опасностипри обращении с ним.
Производство дымного пороха состоит из многихопераций, цель которых:
А) тонкое измельчение и тесное смешивание компонентовпороха;
Б) получение из смеси, называемой пороховой мякотью,зёрен заданной величины и формы.
Измельчение и смешивание компонентов достигаетсядлительной обработкой их в ряде аппаратов. Для получения зёрен пороховую мякотьпрессуют под бегунами или в прессах; пороховые лепешки зернят специальнымаппаратом, а затем полируют в барабанах для обламывания острых концов и образованиягладкой поверхности. В конце порох сортируют на ситах и получают однообразныепо размеру зёрна.
5.
Пиротехнические изделия
В настоящее время, особенно зимой, в продаже имеетсябольшое количество различных фейерверков и бомбочек. Они пользуются большимспросом у детей, но надо помнить, что они опасны. Ежегодно около 300 детейполучают ранения из-за неаккуратного использования пиротехнических изделий.Большинство из них производятся в Китае. Они сделаны очень некачественно сиспользованием плохих материалов. В основе бомбочек лежит порох и сера. Чтобызажечь бомбочку нужно поднести к сере огонь или провести по спичечному чирку.От серы огонь переходит к пороху, и происходит взрыв.
III.
Чувствительностьдымного пороха к лучу пламени и хорошее зажигающее действие, удобствопрессование в виде разных элементов. Эти свойства делают дымный порохнезаменимым и по настоящее время.
В следующем году мы намерены продолжить эту тему ирассмотреть более подробно бездымный порох. Также мы намерены сделатьпорох в лабораторных условиях и изучить его свойства.
Используемая литература:
1. Алексинский,Владимир Николаевич Занимательные опыты по химии: Учебное издание; М.:Просвещение, 1995. – 96 с.
2. Иванов,Александр Сергеевич Мир химии: Учебное издание; М.: Просвещение, 1993.–220с.
3. Верховский,Виктор Николаевич Катализ горения взрывчатых веществ: Учебное издание; М.: Просвещение, 1973. – 548 с.
4. Ангелова,Вероника Николаевна Пороха: Учебное издание; М.: Просвещение, 1974. – 356 с.
Приложения:
/>
ТезисыЯ решил писать реферат на эту тему, так как считаюеё актуальной. Современное военное дело не представляет своего существованиебез пороха. Порох является основой во все орудиях, кроме орудий массовогоуничтожения, например, атомная бомба. Но люди мало используют эти орудия, таккак понимают, что они могут привести к гибели всей планеты.
Порох — взрывчатое вещество. Применяется главнымобразом в стрелковом и артиллерийских орудиях. Порох делится на дымный ибездымный. Считают, что порох изобрели в Китае. В качестве военного средствапорох применяют с 14 века. Порох относится к гранулированным взр. вещ.Отличительной особенностью этой группы явл. пониженная чувствительность к инициирующемуимпульсу и другим видам внешних воздействий.
Во многих гранулированных взр. вещ. используютсятвёрдое горючее, например, сажа, алюминиевая пудра, уголь и др.
Порох также входит в группу метательных взрывчатыхвеществ. Для веществ этой группы характерно горение, не переходящее в детонациюдаже при высоких давлениях. Для возбуждения горения необходимо действиепламени.
Метательныевзр. вещ. можно разделить на два класса: нитроцеллюлозные пороха и твёрдыеракетные топлива. Нитроцеллюлозные пороха состоят из нитрата целлюлозы,пластифицированный каким-либо растворителем. В зависимости от летучестирастворителя нитроцеллюлозные пороха делятся на следующие категории: пироксилиновыепороха, баллисты и кордиты.
Дымныйпорох на 75% состоит из калиевой селитры, на 15% из угля, и на 10% из серы.
Дымныйпорох имеет аспидно-серый цвет и матовый глянец. Его гранулы достаточнобольшие. Содержание влаги должно быть не более 1%, иначе порох будет трудновоспламенить.
Производстводымного пороха состоит из многих операций, цель которых:
1. тонкое измельчение и тесноесмешивание компонентов пороха;
2. получение из смеси, называемойпороховой мякотью, зёрен заданной величины и формы.
В настоящее время, а особенно зимой, в продажеимеется большое кол-во различных фейерверков и бомбочек. Они производятся изнекачественных материалов, и сделаны очень плохо. Из-за этого они могут нанестивред человеку. Ежегодно в больницы попадают большое кол-во людей с различнымистепенями ожогов. Чтобы избежать травм, надо аккуратно использовать всефейерверки.
Чувствительностьдымного пороха к лучу пламени и хорошее зажигающее действие, удобствопрессование в виде различных элементов и другие свойства делают дымный порохнезаменимым и по настоящее время.
ronl.org
» Изобретения и военная техника → Кто изобрел динамит? Интересник
1 Июл
2012
Изобретение динамита не было случайностью, а явилось результатом методических исследований шведского ученого Альфреда Нобеля (1833—1896). В 1849 году итальянский химик-органик Асканио Собриеро (1812—1888) впервые получил нитроглицерин, но из-за того; что вещество оказалось слишком неустойчивым и трудно контролируемым, ему не нашлось применения. Нобель попытался превратить нитроглицерин в управляемый реактив путем абсорбирования через пористую субстанцию. В 1866—1867 гг. он решил использовать необычное вещество — кизельгур, или диатомит и получил тестообразный взрывчатый материал, реакции которого поддавались управлению. Также с помощью гремучей ртути (вместе с которой в случае необходимости мог бы взрываться нитроглицерин) Нобель создал капсюль-детонатор. Ученый сильно разбогател и согласно завещанию весь его капитал составил Нобелевский фонд, ежегодно присуждающий премии за вклад в науку, литературу и дело укрепления мира.
Где и когда был изобретен черный порох?
Черный порох — взрывчатая смесь из селитры (нитрата калия), серы и древесного угля — был известен в Китае, по крайней мере, уже к 850 году н.э., и по всей вероятности, своим изобретением обязан китайским алхимикам, искавшим способ получения искусственного золота. Сначала взрывчатые смеси содержали очень мало селитры (50%) и четко выраженного действия взрыва не наблюдалось (чтобы смесь детонировала, необходимо довести содержание селитры хотя бы до 75%). Единственное использование смеси заключалось в создании фейерверков. Позднее китайцы научились применять ее в боевом оружии зажигательного типа. Со временем, вычислив верные пропорции, китайцы смогли использовать взрывчатые свойства пороха для приведения в действие реактивных снарядов и бамбуковых трубок, заряжаемых пулями. Однако некоторые историки до сих пор полагают, что китайский порох обладал исключительно пиротехническими качествами, тогда как «настоящий» порох был внедрен в военное дело европейцами. Химическая формула пороха была известна англичанину Роджеру Бэкону (1214—1292). Кроме того, ее мог знать и родившийся позднее, в 1353 году, немецкий монах Бертольд Шварц. Первое применение пороха в Европе в XIV в. было связано с развитием огнестрельного оружия. Начиная с XVII в., черный порох стал использоваться и в мирных целях: в горнодобывающей промышленности и строительстве.
Кого называли пушечным королем?
Альфред Крупп (1812—1887), чей отец Фридрих Крупп (1787—1826) основал сталелитейный завод в 1811 году, начал выпускать орудия в 1856 году. Крупп поставлял крупнокалиберное огнестрельное оружие такому большому количеству разных стран, что получил прозвище «пушечный король». Победа Пруссии во франко-прусской войне 1870—1871 года во многом стала результатом применения полевых орудий Круппа. В 1933 году, когда пришел к власти Гитлер, семейный бизнес Круппа стал производить широкий круг артиллерийских орудий. Альфред Крупп (1907—1967), правнук первого Альфреда, поддерживал власть нацистов и приумножил богатство компании. Фирма захватывала собственность в оккупированных странах и использовала на своих предприятиях рабский труд. После войны Альфред был заключен в тюрьму на срок 12 лет, и вся его собственность была конфискована. Однако после получения амнистии в 1951 году он восстановил свой бизнес до прежнего состояния к началу 1960-х годов. После его смерти в 1967 году фирма стала корпорацией, и династия Круппа прекратила свое существование.
Как башня может использоваться при изготовлении дроби?
Для того, чтобы дробь летела с высокой скоростью и точно поражала цель, она должна быть идеально круглой. Однако первые методы литья свинца для изготовления дроби часто давали дефектные или неровные шарики. В 1872 году слесарь-сантехник Уильям Уоттс решил эту проблему, изобретя (как говорят, во сне) простой метод. При этом методе расплавленный свинец льется на специальное сито, расположенное вверху башни, и получающиеся капли падают с большой высоты в наполненный водой резервуар внизу башни. Воздух охлаждает капли, которые за время падения принимают шарообразную форму, а вода смягчает удар, и форма свинца не деформируется. Новая технология быстро получила широкое распространение, и в Европе и Америке появились «дроболейные» башни высотой от 46 до 65 метров. Хотя, по экологическим соображениям, стальная дробь по большей части заменила свинцовую, во всем мире около 30 башен продолжают лить дробь, включая пять башен в США. Основные элементы конструкции 1872 года остались неизменными.
Как выглядит химическая формула ТНТ?
ТНТ — это сокращенное название 2,4,6-тринитротолуола [C7H5N306 или C6H2(CH3)(N02)3]. ТНТ является веществом повышенной взрывоопасности, которое широко применяют в изготовлении бомб обычного типа. ТНТ был открыт в 1863 году Дж. Уилбрандом, который подвергнул толуол воздействию азотной и серной кислот. Внешне ТНТ представляет собой кристаллическое тело желтого цвета, для которого характерны следующие свойства: низкая температура плавления, низкая способность детонировать при ударе, а также способность возгорания без взрыва. Такие свойства делают обработку и транспортировку ТНТ достаточно безопасными; но если вещество детонирует, то происходит резкий взрыв.
interesnik.com