Твёрдые ракетные топлива карамельного типа IV

Apollo, 14.08.2003 16:21:38:

Есть идея повысить скорость горения карамели. В качестве катализатора использовать литий или его соли. Есть такой фокус в химии. кусок сахара плавится, но не горит от спички, но стоит его посыпать табачным пеплом и он начинает гореть как бумага. Много лития содерится в бурых и красных морских водорослях и чуть меньше в лютике, татарнике и табаке.
Таким образом можно попытаться добиться быстрого торцевого горения карамели.

P.S. Эх, а я курить бросил.

 

Попробуй нитрат или перхлорат лития,продается в химреактивах

[quote|Metanol, 24.08.2003 00:29:24:] Попробуй нитрат или перхлорат лития,продается в химреактивах
[/QUOTE]
Попробую, вот только в каком соотношении?

К вопросу об изменении температуры плавления сорбитола. Попался на днях под руку химический справочник и я решил поглядеть есть ли там данные по сорбитолу. Обнаружилась интересная вещь. У сорбитола температура плавления зависит от количества связанной воды.
Сорбитол + 0.5 Н2О = 87 С
Сорбитол + 1 Н2О = 75 С

Так что столь часто встречающиеся упоминания о изменеии температуры плавления можно толковать как признак что состав тянет воду.

[quote|timochka, 25.08.2003 10:47:52:] Так что столь часто встречающиеся упоминания о изменеии температуры плавления можно толковать как признак что состав тянет воду.
[/QUOTE]
Да, я тоже так думаю, это наиболее вероятная причина. Но если изменяется температура плавления или консистенция не чистого сорбита, а уже топлива, то кроме влаги могут быть и другие причины, например изменение формы кристаллов окислителя. Нужно выяснять в конкретном случае.

[quote|Serge77, 25.08.2003 16:21:10:] Да, я тоже так думаю, это наиболее вероятная причина. Но если изменяется температура плавления или консистенция не чистого сорбита, а уже топлива, то кроме влаги могут быть и другие причины, например изменение формы кристаллов окислителя. Нужно выяснять в конкретном случае.
[/QUOTE]
Да конечно. Тут я больше положусь на твой опыт.
Кстати, а у НК есть фазовые переходы в области 0-120 С ? Вроде у НА есть такое в районе 30 С.

[quote|timochka, 25.08.2003 13:05:19:] Кстати, а у НК есть фазовые переходы в области 0-120 С ? Вроде у НА есть такое в районе 30 С.
[/QUOTE]
Сейчас под рукой нет данных, но точно помню, что из всех окислителей только у нитрата аммония есть фазовый переход в неприятной области, при 31С. У остальных если и есть, то при температурах, которые топливо при нормальном хранении не достигает.

Игрался с различными катализаторами для карамели и получил МЯГКУЮ карамель которая по консистенции напоминает пластилин.
Может пригодится кому.Вот ее состав:
сахар -37%
KNO3 -63%
+ CuO -1% +[Cu(NH4)](NO3)2 -3%
При добавлении нитрата тетраммина меди смесь мгновенно темнеет и становится более жидкой.Далее добавляем CuO смесь становится практически черной.
Сея шняга сохла в пакете в течении 5ти дней и всеравно мягкая.
Интересно, что карамель с тетраммином меди нитратом без оксида меди нормально твердеет.

сахар -37%
KNO3 -63%
+ CuO -1% +[Cu(NH4)](NO3)2 -3%


Это ты прямо к расплавленному сахару с селитрой прибавлял? По-моему это очень опасно, потому что при этой температуре нитрат меди уже разлагается и катализирует разложение других нитратов. У меня загорелся расплав нитрата аммония и сорбита при добавлении хлорной меди.

Кроме того, сахар легко окисляется двухвалентной медью, при этом выделяется вода, скорее всего из-за этого смесь и размягчилась.

> Сея шняга сохла в пакете в течении 5ти дней и все равно мягкая.

В каком смысле "сохла", если в пакете? Ты хотел сказать, что лежала в герметичном пакете и не затвердела?

P.S. Если уж ты пишешь "нитрат тетраммина меди", то и формулу пиши с четырьмя аммиаками:
[Cu(NH3)4](NO3)2

Serge77, 30.08.2003 11:57:55:

Это ты прямо к расплавленному сахару с селитрой прибавлял?
> Сея шняга сохла в пакете в течении 5ти дней и все равно мягкая.
В каком смысле "сохла", если в пакете? Ты хотел сказать, что лежала в герметичном пакете и не затвердела?

P.S. Если уж ты пишешь "нитрат тетраммина меди", то и формулу пиши с четырьмя аммиаками:
[Cu(NH3)4](NO3)2

 

Я сначала варил сахарный сироп потом дабавлял селитру и когда вся вода выпарилась добавлял катализаторы.
Лежала действительно в герметичном пакете.
С формулой накасячил т.к не очень шарю в химии и писал ту которую мне дали.
ЗЫ: как отвечать, чтобы не набирать текст опонента, абрать некоторые его строчки.Вобщем также как и Вы.

Всё равно ведь смесь разогрета до 120-140С, а может и выше. Я бы не стал так рисковать.



Balancer обещал восстановить со временем нормальное цитирование, а пока я просто копирую текст из нижнего окна в верхнее и вручную ставлю скобки.

Начал эксперименты с карамельным топливом на основе нитрата натрия. Теоретически при замене KNO3 на NaNO3 повышается удельный импульс и плотность топлива, однако вопрос в том, будет ли такое топливо нормально гореть, какая будет прочность у шашки, гигроскопичность и т.д.

Сделал два состава методом упаривания:
NaNO3-сорбит-жёлтая окись железа 66-33-1%
NaNO3-сахар-жёлтая окись железа 66-33-1%

Оба состава не льются, только немного жиже, чем аналогичные на нитрате калия, но мягкие в горячем виде, легко упаковываются. Состав на сахаре затвердел сразу после остывания, а сорбитовый только на третий день стал почти твёрдый, посмотрим, затвердеет ли полностью.

Пока две стограммовые шашки ждут испытаний, сжёг две маленькие колбаски размером примерно 5х20 мм. Такие маленькие кусочки без оболочки активно загораются, но гаснут при удалении источника огня. Завёрнутые в бумагу горят стабильно, значит в двигателе должны гореть. Скорость горения примерно 1 мм/с для сахара и вдвое меньше для сорбита. Имеется в наличии яркое жёлтое пламя! ;^)) И дым тоже есть.

Ох, нитрат натрия!
Мысль верная, только вот лично у меня с нитратом натрия ничего хорошего не получилось. Прежде всего высокая гигроскопичность - из-за чего для черного пороха пользуются нитратом калия.
Самое лучшее, что получалось - заменить половину нитрата калия нитратом натрия в сахарной карамели - методом упаривания.
Один раз получился пульсирующий двигатель - диаметр 15 мм, критика3 мм, частота пульсаций 2-3 в секунду.
Работать с сахарной карамелью такой весьма трудно, а толку мало.
Нитрат аммония в тех же условиях окисляет сахар! до возгорания не доводил, но такое топливо упариванием получить невозможно.
Все вышесказанное верно для САХАРНОЙ карамели.

А вот и Карамель с пламенем (150г тестовый двигатель). Добавлено древесного угля, всего и делов-то.

Чего-то не прицепилось в прошлый раз, извините...

А вот еще, тоже тестовый движок, этот грамм 100 карамели и сопло диаметром 7мм

Насчёт гигроскопичности пока весьма неожиданные наблюдения. Остатки сорбитового состава на шпателе за ночь не только не расплылись, а полностью затвердели. Этот шпатель пролежал ещё три дня без всяких признаков намокания.



И какие были результаты? Скорость горения, двигатели?

> Нитрат аммония в тех же условиях окисляет сахар! до возгорания не доводил, но такое топливо упариванием получить невозможно.

Нитрат аммония не окисляет сахар, он его разлагает. Это известная реакция, характерная для всех солей аммония.

[quote|Steyr AUG, 02.09.2003 17:22:02:] А вот и Карамель с пламенем (150г тестовый двигатель). Добавлено древесного угля, всего и делов-то.
[/QUOTE]
А где описание двигателя?
Это ночная съёмка?

Краткое описание двигателя приведено в топике "виеоматериалы".
Насчет сахара - почему ж это "разлагает"? потому что степень окисления углерода во всех органических соединениях, в тч в сахаре, считается 0? И если появляется свободный углерод, то он тот же углерод-0 (с четырьмя неспаренными электронами как почти во всех орг. соединениях) ?! Ну так в органической химии практически весь углерод во всех соединениях в формальной степени окисления "0"; а реакция окисления есть не столь изменение степени окисления, сколь присоединение кислорода.
Поэтому полагаю более правильным, если уж нитрат аммония окислитель, а сахар горючее, называть эту реакцию окислением. Другое дело, если она протекает не так интенсивно, как при горении. И еще другое дело, что нитрат аммония может реагировать сам с собой (диспропорционировать).

> Поэтому полагаю более правильным, если уж нитрат аммония окислитель, а сахар горючее, называть эту реакцию окислением.

Я же написал, что точно такая же реакция протекает и при нагревании сахара с любой другой солью аммония, например с хлористым аммонием, т.е. совершенно не с окислителем. Я не помню, как точно идёт реакция, но нитрат-анион там не участвует, никакого собственно окисления нет.

Испытал горение на воздухе двух составов:
NaNO3-сорбит-жёлтая окись железа 66-33-1%
NaNO3-сахар-жёлтая окись железа 66-33-1%

Изготовлены методом упаривания, я уже писал.

Были залиты две шашки в трубу ПВХ, диаметр 34 мм, высота 54 мм. Оба состава затвердели, а сахарный на поверхности ещё и расплылся, хотя был завёрнут в полиэтиленовый пакет. Тонкий слой жидкости я соскоблил, шашка воспламенилась нормально.

Скорость горения 0.4 мм/с для сахара и 0.2 мм/с для сорбита. Оба горят с жёлтым пламенем, но сорбитовый как-то неровно, с пульсациями. Буду пробовать в тестовом двигателе.

Серж, не связывайся ты с нитратом натрия, дрянь это...
Если очень охота, попробуй состав 33:27:40 + 3 (нитрат калия: нитрат натрия: сахар + уголь свыше 100%) технологией упаривания.
Я на нем пускал, однако калийная карамель много лучше.

Я сам знаю, что это не сахар ;^))
Но привык больше доверять опыту, чем общим соображениям. Если у тебя есть данные испытаний, то было бы очень интересно их узнать. Чем подробнее, тем лучше.



А почему именно такой состав? Как ты к нему пришёл? Какие ещё были?

Я делал KNO3-NaNO3-сахар 1-1-1 упариванием, получалось упарить почти досуха без выпадения кристаллов. Но оставалось 3% воды, а дальше упарить без разложения сахара не получалось. Я испытал несколько недоупаренных и подразложившихся составов, но горели они плохо.

А потом взял вместо сахара сорбит и получил "жидкую карамель", я много писал об этом чуть больше года назад.
 
> Я на нем пускал, однако калийная карамель много лучше.

Я пробую сделать топливо на нитрате натрия не для того же, для чего калийная карамель. Хочется медленногорящее топливо для длительного времени горения двигателя. А ещё добавка в удельном импульсе и плотности.

1) У меня была линейка составов от 0 до 65 % содержания нитрата натрия в сахарной карамели. Остальное - дополнение до 60-65% окислителя нитрат калия. На этом основании утверждаю, что дрянь этот нитрат натрия. даже с добавкой угля топлива горят плохо- некачественно, неравномерно; работать с ними тяжело (варить) и т.д. Приемлемый состав я привел выше.
2) У меня была мысль частично заменить нитрат калия (который у меня был ХЧ и его было мало) нитратом натрия (который был удобрением и его было много). Вынужденная мера.
3) Были попытки пропитывать такими составами газетную и фильтровальную бумагу, чтобы сворачивать ее в рулон и таким образом делать двигатель. Тоже фигня все это. Горит и воняет, но толку мало. Прежде всего, плотность топлива получается низкой -вспомнить карамель, которая у меня получается плотностью около 1.98 г/см^3.
4) Натриевую селитру пытаются применять только в составах желтого огня. и то вынужденно.

Прочитал на SUGPRO (карамельный mail list, аналог AROCKET), что приготовление сорбитовой карамели при температуре ниже 120С даёт маловязкое текучее топливо, а если нагреть выше - топливо густеет. Только что проверил - похоже, что так и есть. Делал всё, как обычно, но немного понизил температуру плитки и как только всё расплавилось - сразу заливал в бронировку. Залил 7 стограммовых замесов и все были намного жиже, чем обычно. Это ещё одна причина, почему нагрев должен быть контролируемым и минимальным.

Ещё пишут, что добавление 1% мелкодисперсной окиси железа тоже понижает вязкость расплава. Надо будет попробовать.