§ 3. Гигроскопичность

Весьма гигроскопичны хорошо растворимые в воде соли магния, кальция и натрия, а также многие соли аммония.

Количество воды, поглощаемой солями из воздуха, зависит от влажности и температуры воздуха, от индивидуальных свойств соли и от величины поверхности соприкосновения соли с влажным воздухом.

Если относительная влажность воздуха в помещении больше указанной в справочниках относительной влажности воздуха над насыщенным раствором соли, то соль будет притягивать к себе влагу из воздуха. Происходит так называемое «расплывание» кристаллов соли на воздухе. Если же относительная влажность воздуха в помещении мала, то влажная соль, наоборот, будет подсыхать, а в некоторых случаях будет наблюдаться

и «выветривание» из кристаллогидратов кристаллизационной воды.

Так, нитрат натрия расплывается при относительной влажности воздуха, большей 77%, а при меньшей влажности воздуха подсыхает.

Относительная влажность воздуха над насыщенным раствором соли равна отношению давления водяного пара (в мм рт. ст.) над насыщенным раствором соли (р)к давлению водяного пара над чистой водой(ро)при одной и той же температуре.

Так, например, относительная влажность над насыщенным раствором нитрата натрия при 20° С составит

p 13,5 100p

—— = ——— = 0,77 или ——— = 77

Po 17,5 Po

Имеющиеся в литературе данные о «гигроскопических точках» окислителей-солей (т. е. данные об относительной влажности воздуха над насыщенными растворами солей) при 20° С приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Гигроскопичность и растворимость окислителей-солей

		Растворимость безводной соли в воде в г
			на 100 г раствора при температуре в °С
Соли	100 ____ Po
	при 20°С			0	20	50	100
Хлораты
КСlO3	97	3	7	17	36
NaC103	74	45	50	59	67
Перхлораты
КClO4	94	0,7	1,7	5	18
NH4Cl04	96	11	18	30	—
NaCl04	69—73	—	66	71	75
Нитраты
Ва(NОз)2 КNОз	99 92,5	4,8 12	8 24	15 46	25 71
Рb(NОз)2 Sr(NO3)2	94 86	27 28	34 42	44 48	56 50
NaNO3	77	42	47	—	63
NH4N03	67	54	64	78	91

При отсутствии таких данных о гигроскопичности соли приближенно можно судить по растворимости ее в воде. Гигроскопичность соли, как правило, будет тем больше, чем больше растворимость ее в воде.

Как видно из табл. 2.4, наименее гигроскопичны Ва(NОз)2, КС1O4, КСlOз, а затем NH4C104, Pb(NO3)2 и КNОз.

Соли, для которых «гигроскопическая точка» меньше, чем для нитрата калия, считаются гигроскопичными.

На практике затруднительна работа с солями, гигроскопическая точка которых меньше 75-80%.

Вследствие большой гигроскопичности совершенно не употребляются в пиротехнике такие соли, как Мg(NОз)2, Са(NОз)2, Мп(NOз)2, Al(N03)3, Sг(С10з)2, Ва(С104)2.

По той же причине смеси, содержащие нитрат натрия, требуют надежной изоляции их от влаги воздуха.

Нитрат стронция можно использовать, если в нем нет примесей магниевых и кальциевых солей, повышающих его гигроскопичность.

Соли тяжелых металлов в качестве окислителей почти не применяются; причиной этого является относительно малое количество содержащегося в них кислорода и то обстоятельство, что в смесях этих солей с такими металлами, как магний, цинк и т. п., при наличии влажности может протекать обменная реакция, например:

Pb(N03)2+Mg=Pb+Mg(NO3)2.

Вообще говоря, для обеспечения достаточной химической стойкости составов при хранении следует употреблять в качестве окислителей только соли тех металлов, которые в ряду напряжений (cм. табл. 2.5) стоят выше металлов, применяемых в качестве горючих.

В магниевых составах из растворимых в воде солей в качестве окислителей практически используются только соли калия, бария, стронция и натрия (литиевые соли дороги, а кальциевые соли слишком гигроскопичны).

Таблица 2.5 Стандартные электродные потенциалы при 25° С (ряд напряжений)

Электрод	E0. в	Электрод	Eo. В
Li/Li1+	+3,01	Zn/Zn2+	+0,76
K/K1+	+2,92	Fe/Fe2+	+0,44
Ва/Ва2+	. +2,92	Sn/Sn2+	+0,14
Sr/Sr2+	+2,89	Pb/Pb2+	+0,13
Са/Са2+	+2,84	Pt(H2)/Hl+	+0,00
Na/Na1+	+2,71	Cu/Cu2+	—0,34
Mg/Mg2+	+2,38	Hg/Hg2+	—0,80
Al/Al3+	+1,66	Ag/Ag1+	—0,80
Mn/Mn2+	+1,05