4.3.4 Уравнение реакции разложения вв с отрицательным
кислородным балансом – содержание кислорода недостаточно для окисления всего углерода в CO.
Уравнение реакции разложения в общем виде:
В этом случае, кроме реакции водяного газа может протекать еще реакция доменного газа:
зависящая
от давления и температуры.
Для определения неизвестных коэффициентов определяем аналогично предыдущему следующие уравнения:
.
Из выражения константы равновесия доменного газа получим:
Решение методом последовательных приближений.
4.4 Объем газообразных продуктов взрыва
Газообразные продукты взрыва являются тем непосредственным агентом, при помощи которого выделяющаяся энергия превращается в работу. А знание V позволяет рассчитать ту максимальную температуру, которая может быть при нем достигнута.
Если известно уравнение химического превращения при взрыве, то расчет объёма V0 образующего 1кг ВВ при нормальных условиях, проводят, пользуясь законом Авогадро. Воду при этом рассматривают как газ, твердые продукты не учитывают.
Например, для аммотола 80/20 уравнение химического превращения:
и
В скобках сумма чисел молей образовавшихся газ, в знаменателе – вес веществ в левой части уравнения.
В общем виде для уравнения взрыва:
Для ВВ, продукты взрыва которых не содержат твердых веществ, V0 обратно пропорционально среднему М.в. газов образовавшихся при
взрыве. Таким образом, чем легче газ, тем > V0. Самый легкий Н2 и самый тяжелый СО2.
При превращении 1 кг ВВ в Н2 – V0 = 11130 л/кг, при превращении 1 кг ВВ в СО2 – V0 = 503 л/кг.
Образование при взрыве твердых продуктов приводит к снижению объемов газов V0, поэтому для ВВ с КБ << 0 уменьшение плотности вещества приводит к увеличению объема газообразных продуктов за счет смещения равновесия реакции влево:
Таблица 3 – Объем газообразных продуктов взрыва некоторых ВВ
(по Апину и Беляеву)
ВВ |
, г/см3 |
V0, л/кг |
|
ВВ |
, г/см3 |
V0, л/кг |
|
тротил |
1,5 0,85 |
750 870 |
3,2 7,0 |
тетрил |
1,55 1,0 |
750 780 |
2,1 4,0 |
гексоген |
1,5 0,95 |
890 950 |
1,68 1,75 |
ТЭН |
1,65 0,85 |
790 790 |
0,5 0,6 |
тротил гексоген |
1,68 0,9 |
800 900 |
2,4 6,7 |
гремучая ртуть |
3,77 |
300 |
- |
4.4.1 Опытное определение объема продуктов взрыва
Удельный объем продуктов взрыва определяют в прочном толстостенном стальном углероде, который закрывается толстой стальной крышкой на болтах, так называемой бомбе Бихеля. После взрыва заряда, охлаждения газов, измеряют давление в ней и температуру помещения:
(1)
где V – объем бомбы, л;
Т – абсолютная температура;
q – навеска ВВ, г;
Р – давление в бомбе, мм. рт. ст.;
РН2О – упругость насыщенного водяного пара при Т в мм.рт.ст.