- •Низкомолекулярные вещества
- •1. Нитраты
- •1.1. Строение и физико-химические свойства
- •1.2. Нитрат лития
- •1.3. Нитрат натрия
- •30% Металлического горючего и 70% нитрата:
- •30% Сплава ам и 70% нитрата
- •1.4. Нитрат калия
- •1.5. Нитрат рубидия
- •1.6. Нитрат цезия
- •1.7. Нитрат стронция
- •1.8. Нитрат бария
- •1.9. Нитрат свинца
- •1.10. Нитрат аммония
- •1.11. Другие нитраты
- •2. Хлораты
- •2.1. Общие свойства
- •2.2. Хлорат калия
- •2.3. Хлорат натрия
- •2.4. Хлорат бария
- •3. Перхлораты
- •3.1. Общие свойства
- •3.2. Перхлорат лития
- •3.3. Перхлорат натрия
- •3.4. Перхлорат калия
- •3.5. Перхлораты рубидия и цезия
- •3.6. Перхлорат аммония
- •3.7. Перхлораты азотсодержащих соединений
- •4.2. Хромат бария
- •4.3. Хромат свинца
- •4.4. Хромат и бихромат калия
- •4.5. Бихромат аммония
- •4.6. Перманганат калия
- •5. Сульфаты и карбонаты
- •5.1. Общие свойства и применение
- •5.2. Сульфат натрия
- •5.3. Сульфат кальция
- •5.4. Сульфат бария
- •5.5. Карбонат натрия
- •5.6. Карбонат магния
- •5.7. Карбонат кальция
- •5.8. Карбонат стронция
- •5.9. Карбонат бария
- •6. Конденсированные продукты термического разложения солей
- •7. ОКсиды и пеРоксиды металлов
- •7.1. Основные свойства
- •7.2. Оксиды железа
- •7.3. Оксид меди
- •7.4. Оксиды хрома
- •7.5. Оксиды свинца
- •7.6. Оксид марганца
- •7.7. Оксид молибдена
- •7.8. Оксид вольфрама
- •7.9. Пероксид бария
- •7.10. Пероксид кальция
- •7. 11. Пероксид стронция
- •7.12. Применение оксидов и пероксидов
- •8. Галогенсодержащие вещества
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Хлорсодержащие вещества
- •8.3. Фторсодержащие вещества
7. ОКсиды и пеРоксиды металлов
7.1. Основные свойства
Основные характеристики оксидов и пероксидов, применяемых в пиротехнических составах в качестве окислителей, приведены в табл. 2.9. Данные табл. 2.9 показывают, что массовая доля кислорода в большинстве оксидов и пероксидов находится на уровне нитратов рубидия, цезия, бария и стронция. Все они обладают высокой плотностью, как правило, негироскопичны и не растворяются в воде. Температуры плавления, начала разложения, теплота образования и теплоемкость в зависимости от природы оксида отличаются весьма существенно. Это позволяет разрабатывать пиротехнические составы на их основе (преимущественно тепловые) с самыми различными характеристиками, в т.ч. с минимальным газообразованием.
7.2. Оксиды железа
Оксид железа Fe2O3 – наиболее устойчивое из кислородсодержащих соединений железа. Существует в виде трех модификаций: α-Fe2O3 (парамагнитный), γ-Fe2O3 и δ-Fe2O3 (ферромагнитные). Модификация α-Fe2O3 (в природе встречается в виде минерала гематита) – кристаллическое вещество от темно-красного до черно-фиолетового цвета тригональной системы. Образуется главным образом при высокотемпературном (выше 130-1800С) окислении железа. Модификация γ-Fe2O3 – кристаллическое вещество коричневого цвета кубической системы. Образуется при низкотемпературном окислении железа в воздухе, либо при окислении оксида железа Fe3O4 в диапазоне температур 200-4000С. Модификация δ-Fe2O3 – кристаллическое вещество гексагональной системы. Образуется при взаимодействии растворов солей железа со щелочными (NаОН) растворами.
Таблица 2.9 – Основные характеристики оксидов и пероксидов металлов
[6, 36-39, 48, 84]
Вещество |
Массовая доля О2, % |
ρ, кг/м3 |
Температура, 0С |
, Дж/ (мольК) |
–Н0, кДж/ моль |
ΔНпл, кДж/ моль |
|
tпл |
tн.р |
||||||
Fe2O3 |
30,0 |
5250 |
1565 (разл.) |
– |
103,8 |
822,2 |
– |
Fe3O4 |
27,6 |
5220 |
1540 (разл.) |
– |
150,8 |
1117,1 |
138,1 |
CuO |
20,1 |
6450 |
800 (разл.) |
– |
42,3 |
162,0 |
37,2 |
Cr2O3 |
31,6 |
5210 |
2335 (разл.) |
– |
118,8 |
1140,6 |
104,6 |
CrO3 |
48,0 |
2800 |
197 (разл.) |
– |
75,6 |
590,4 |
25,1 |
PbO2 (β) |
13,4 |
9330 |
280 (разл.) |
– |
64,8 |
276,6 |
– |
Pb3O4 |
9,3 |
8790 |
– |
550 |
146,9 |
723,4 |
– |
MnO2 |
36,8 |
5026 (β) |
535 (разл.) |
– |
54,0 |
521,5 |
– |
MoO3 |
33,3 |
4690 |
801 |
1155 (кип.) |
75,0 |
745,2 |
49,0 |
WO3 |
20,7 |
7160 |
1473 |
1670 |
73,9 |
842,7 |
73,5 |
BaO2 |
18,9 |
4960 |
450 |
600 |
66,9 |
629,7 |
23,9 |
CaO2 |
44,4 |
2920 |
275 (разл.) |
– |
– |
651,7 |
54,0 |
SrO2 |
26,7 |
4710 |
215 |
410 |
58,6 |
632,6 |
54,4 |
Нагревание в течение 3 ч при температуре 1100С переводит δ-Fe2O3 → α-Fe2O3. Твердость оксида Fe2O3 по шкале Мооса равна 5,5-6,8. При температуре 1562-15650С он плавится с разложением. Растворяется в соляной кислоте; не растворяется в воде, серной кислоте и щелочах.
Оксид железа (железная окалина) Fe3O4 представляет собой шпинель FеО·Fе2О3. Он существует в природе в виде ферромагнитного минерала магнетита – черного с металлическим блеском кристаллического вещества кубической системы. Твердость оксида Fe3O4 по шкале Мооса равна 5,5-6,5. Зависимости мольной теплоемкости от температуры приведены в работе [85]. В воздухе при нормальной температуре оксид железа не окисляется; при нагревании в присутствии воздуха или кислорода он окисляется с образованием оксида Fe2O3. Разложение начинается одновременно с плавлением или несколько раньше. Содержание активного кислорода в Fe3O4 ниже, чем в Fe2O3, однако он имеет широкую производственную базу и с успехом заменяет последний в термитных и термитно-зажигательных составах.