35. Состав и свойства дымообразующих веществ и смесей

В качестве дымообразующих (аэрозолеобразующих) составов применяются пиротехнические составы (металлохлоридные и антраценовые), фосфор и жидкие смеси.

Антраценовые смеси состоят из антрацена (С ₁₄ Н ₁₀ ) хлористого аммония и бертолетовой соли.

Чистый антрацен – ароматический углеводород, выделенный из продуктов перегонки каменноугольной смолы. Это бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 218°С и температурой кипения 342°С. Плотность 1,25г/см3. Антрацен-сырец представляет собой зеленовато-желтую массу, на 25% состоящую из антрацена и на 75% …

При горении антраценовой смеси часть антрацена сгорает за счет кислорода бертолетовой соли, при этом выделяется значительное количество тепла. Остальной антрацен возгоняется (сублимирует), и после конденсации в холодном воздухе превращается в дым. Хлористый аммоний при высоких температурах, образующихся при горении антрацена, разлагается на аммиак и хлористый водород (термическая диссоциация). В холодном воздухе оба эти вещества соединяются вновь с образованием хлористого аммония” образующего устойчивый аэрозоль. Таким образом, хлористый аммоний , наряду с антраценом, также является дымообразователем. Кроме того, хлористый аммоний препятствует воспламенению смеси.

Температура горения дымосмеси этого типа - 350-400°С.

Антраценовыми смесями с различным соотношением компонентов в зависимости от назначения, снаряжаются ручные дымовые гранаты РДГ-2ч с антраценовой смесью черного дыма, РДГ-2б - белого дыма (смесь черного дыма состоит только из антрацена и бертолетовой соли); дымовые шашки ДМ-II, ШД-Б (шашка дымовая блочная), БДШ-5, БДШ-15 (большие дымовые шашки).

К металлохлоридным смесям относятся основная смесь, переходная и смесь УДШ. Основная и переходная смеси состоят из порошка алюминия, железной окалины (закиси окиси железа), гексахлорэтана С 2 Cl 6 . Смесь УДШ состоит из гексахлрэтана, окиси цинка и смеси порошкообразного и гранулированного алюминия.

Гексахлорэтан – белое кристаллическое вещество, со слабым запахом, напоминающим запах камфоры. При температуре 187°С возгоняется без плавления. Плотность 2,1 г/см3. не горюч, при нормальной температуре с металлами не реагирует, при нагреваии взаимодейтсвует с ними с выделением большого количества тепла.

Железная окалина FeO*Fe2O3 – темное кристаллическое вещество темно-бурого цвета. Температура плавления около 1500°С (с разложением). Плотность 5,2 г/см3.

Окись цинка - твердое кристаллическое вещество белого цвета. Температура возгонки около 1800°С. Плотность 5,6 г/см3.

Алюминий – серебристо-белый металл. Температура плавления 660°С.

Дым из металлохлоридных смесей получается термохимическим способом. Температура горения достигает 1000°С.

При поджоге метaллохлоридной смеси с помощью запала, развивающего температуру около 1000°, протекают реакции между гексахдорэтаном и закисью окиси железа, между гексахлорэтаном и алюминием;

FеО*Fе 2 О 3 (Fе 3 0 4 ) + С 2 Сl 6 = FеСl 3 + СО 2 + СО + СОСl 2 + С + Q

2Al + С 2 Сl 6 = 2АlСl 3 + 2С + Q

С2Сl6 + 3ZnO = 3ZnCl2 + CO2 + CO + Q

Образующиеся хлориды окисного железа и алюминия возгоняются при температуре горения дымосмеси (300-1000°). Пары возогнанных хлоридов конденсируются в холодном воздухе после выхода из шашки (гранаты), образуя аэрозоль. Так как хлорное железо и хлористый алюминий весьма гигроскопичны, то в воздухе они взаимодействуют с влагой воздуха с образованием гидратов, которые, притягивая влагу, образуют капельки тумана. Роль алюминия помимо дымообразования состоит еще в том, что он в значительной степени повышает температуру горения дымосмеси, т.к. при этом возможно и протекание реакции между закисью окиси железа и порошком алюминия так, как это происходит при горении термитной смеси . Особенность горения металлохлоридных смесей является то, что при этом образуется значительное количество фосгена, который может вызвать поражение людей, находящихся в дыму без противогазов.

Металлохлоридными смесями снаряжаются ручные дымовые гранаты РДГ-II, РДГ-2х, дымовые шашки ДМХ-5, УДШ (унифицированная дымовая шашка).

Фосфор и смеси на его основе. В эту группу входят белый фосфор и пиротехнический состав на основе красного фосфора.

Белый фосфор – твердое вещество светло-желтого цвета со слабым запахом чеснока. В темноте светится. Температура плавления 44°С, температура кипения 290°С. Плотность 1,8 г/см3. ядовит, смертельная доза для человека 0,10-0,15 г, Белый фосфор хорошо растворяется в сероуглероде, слабо растворим в жидких углеводородах. В воде практически не растворяется. Легко окисляется кислородом воздуха и самовозгоняется. При горении развивается температура до 1200°С, поэтому белый фосфор используется еще и в качестве зажигательного вещества.

Образование облака дыма из дымовых средств, снабженных белым фосфором, осуществляется по дисперсному способу. В момент разрыва боеприпаса фосфор дробится на куски, которые начинают взаимодействовать с кислородом воздуха по схеме:

4Р + 50 2 = 2Р 2 О 5

Далее частицы фосфорного ангидрида реагируют с парами воды в воздухе, при этом образуются твердые частицы ортофосфорной кислоты:

Р 2 О 5 + ЗН 2 О = 2H 3 PO 4

Дым не ядовит, однако оказывает раздражающее действие на верхние дыхательные пути и разрушающе действует на металлы. Белый фосфор является одним из лучших дымообрааователей по своей кроющей способности, по количеству образующегося дыма на единицу веса дымообразователя. Белый фосфор чрезвычайно ядовит и опасен в пожарном отношении, поэтому он используется для снаряжения дымовых артиллерийских снарядов, мин и авиационных бомб, применяемых для постановки ослепляющих дымовых завес в расположении войск противника.

Красный фосфор – аморфная масса или порошкообразное гигроскопичное вещество красно-бурого цвета. Температура плавления от 585 до 610°С. Для человека практически не ядовит. Получается из белого фосфора путем нагрева его в замкнутом сосуде. Возгорается только при температуре выше 240°С. Горит медленно и спокойно. Применяется в зажигательно-дымовом патроне.

Состав ЗДП: красный фосфор, магниевый порошок, нитроцеллюлоза. В момент поджигания смеси в первую очередь загорается нитроцеллюлоза и магний . под действитем выделяющегося тепла происходит фазовый переход красного фосфора в белый.

Дымовые смеси на основе нетепродуктов.

К жидким дымовым смесям относится дымовая смесь №1 , которая состоит из коксового дистиллята и солярового масла . Она может применяться при температуре воздуха до минус 40°С. Кроме того, в качестве дымообраэователя может применяться соляровое масло или дизельное топливо. Дымовая смесь №1, соляровое масло иди дизельное топливо используется в машинах ТДА.-М, ТДА-2М,ТМС-65 и в генераторе АГП.

Процесс дымообразование включает испарение указанных веществ в потоке горячих газов (800-900°С), образующихся в результате сжигания бензина или керосина, с последующей конденсацией паров в воздухе. Дым безопасен для человека в обычных полевый концентрациях.

В термической дымовой аппаратуре танков, боевых машин пехоты и других машинах используется дизельное топливо.