Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Azot> Это литературные данные: Твердые ракетные топлива. А.И.Григорьев. "Химия". М.,1969г.с.77-79...
Согласен с Pashok ,что А.И.Григорьев сделал неправильные расчеты для ряда бинарных составов. Извиняюсь,что привел в заблуждение коллег, приведя непроверенные данные.

Kotugoroshko> Вопрос по ускорению отверждения сорбитовой карамели. Необходимо чтоб она отвердела за ночь. Может ее в морозилку бросить?

Нет, морозилка не помогает.

Kotugoroshko> Здесь вроде бы указывают что карамель состава KN/SB/SU (65/25/10) отверждается за 15 мин (если я правильно понял).

Да, верно. Как только остыло, так и твёрдое. Будет ли это 15 минут - зависит от массы топлива.

Kotugoroshko> Кто нибуть замерял время отверждения этого состава?

Работал с похожим топливом Сахарная карамель по методу выпаривания Пардон, перепутал, у меня было сахар 25, сорбит 10.
Ну, на всякий случай, даю характеристики. В моторе остывает до 15-30 мин. На воздухе быстрее. Маленькие кусочки почти моментально в руках твердеют. С добавкой окиси железа удобно делать запалы - облепил нихром и оно тут же застыло. Но со временем тянет влагу.

Kotugoroshko>> Вопрос по ускорению отверждения сорбитовой карамели. Необходимо чтоб она отвердела за ночь. Может ее в морозилку бросить?
Serge77> Нет, морозилка не помогает.

У меня в холодильнике твердеет полностью за 1 час,двигатель на 100гр. сорбитовой карамели,остывший до комнатной температуры.Охлаждение очень помогает.

Voldemar> У меня в холодильнике твердеет полностью за 1 час,двигатель на 100гр. сорбитовой карамели,остывший до комнатной температуры.Охлаждение очень помогает.

Конечно замороженное топливо становится твёрдым. А ты проверял, что получается, если достать из холодильника и нагреть до комнатной температуры? Топливо опять размягчается.

Serge77> Конечно замороженное топливо становится твёрдым. А ты проверял,

Нет,я не про замораживание и морозилку,а именно про охлаждение.Если затвердело,то потом при достижении комнатной температуры не размягчается.Для меня это стандартная процедура заливки БС на стандартной сорбитовой карамели в один вечер,за время около 3-х часов,с извлечением штыря.Тут очень важно не сразу тянуть карамель в холодильник(тогда да,очень долго остаётся пластичной),а сначала дать полностью остыть(зависит от температуры воздуха и веса шашки),и уж потом охлаждать дальше.

Voldemar> Для меня это стандартная процедура заливки БС на стандартной сорбитовой карамели в один вечер,за время около 3-х часов

Это интересно. Расскажи подробнее, сколько и как охлаждать.

Serge77> Расскажи подробнее,

Для двигателя на 100гр. карамели,около 2-х часов до комнатной температуры(желательно место попрохладнее),затем на час в холодильник.Штырь извлекаю через 20-30 минут нахождения в холодильнике.Если вечером залил,на следующий день можно использовать.Для бОльших размеров время естественно увеличивается.

Холодильник - это примерно +5 ?
А ты проверял, оно точно твёрдое? И внутри тоже?

Serge77> Холодильник - это примерно +5 ?

Да,где то так,может на градус-два меньше,точно не мерил.

Serge77> А ты проверял, оно точно твёрдое?

Снаружи,где могу дотянуться,все застывшее полностью,штырь после извлечения довольно просто задвигается обратно,т.е. если бы сохранялась высокая пластичность,назад задвинуть было бы проблематично.Может изнутри есть некая пластичность,но специально не проверял.Штырь латунный,прилично длиннее канала,вероятно через него тепло и высасывает.После холодильника двигатель на полку,утром он уже летабельный.

Вопрос к GENESIS, по кальциевой карамели, я там с порциями сорбита очень запутался, когда пытался делать менее 100гр смеси, в пересчете с процентов в граммы, а затем обратно в проценты давал иные цифры, в отличие от ваших. Можно просто сорбит разделить на три равные части? И еще. В процессе получения кальциевой карамели у меня получался не тетрагидрат, а просто нитрат, т.е., я его "пересушил". Может к нему стоило добавить воды? Если это так, то на 100гр нитрата сколько ее добавлять?
Самую первую пробу делал, там был тетрагидрат, карамель зажглась легко, сгорела весело и живенько. Хочу продолжить дальше с этим составом "шаманить"

denek> я там с порциями сорбита очень запутался

Какие там порции? Откуда информация?
Сорбит и тетрагидрат смешиваются вместе и нагреваются до полного испарения воды. Только температуру нужно контролировать. Могу написать подробнее.

Serge77> Какие там порции? Откуда информация?
Serge77> Сорбит и тетрагидрат смешиваются вместе и нагреваются до полного испарения воды. Только температуру нужно контролировать. Могу написать подробнее.

Pashok> 1) простое кальциевосорбитное топливо имеет пропорции нитрат кальция 67% сорбит 33%, готовится следующим образом: Взвешивается 100гр тетрагидрата нитрата кальция и 10гр сорбита и все это варится до почти полного прекращения кипения (смесь становится как густая сгущенка), далее прибавляется еще 5% сорбита, после чего кипение продолжается, по окончании кипения вводится остальной сорбит (18гр) топливо перемешивается, можно добавить окись меди (она улучшает текучесть смеси вследствии того, что способствует укрупнению пузырьков газа в топливе и выведению их из него, а так же понижает температуру воспламенения топлива и несколько ускоряет его).
Характеристики топлива:
Плотность – 1,85; расчетный удельный импульс 190с; текучесть средняя (зависит от процента оставленной в топливе воды); прочность большая по сравнению с др. карамельными топливами; скорость горения 3,5-4мм/сек; практически беспламенно; малодымно; растворимо в воде и весьма гигроскопично.

 

Плохая и опасная методика. Не указана температура, можно нагреть, пытаясь убрать все пузырьки, так что загорится.
Неясно, сколько воды оставлять (и непонятно, зачем оставлять), неизвестно, как контролировать, сколько осталось, это означает невоспроизводимость параметров топлива.
Окись меди реагирует с сорбитом при нагревании, а здесь греть приходится сильно.

denek> Вопрос к GENESIS

Ответ - в последствии я работал только с двумя составами, отработал их так сказать до мелочей.

Состав 1 с цитратом натрия:
Берется 130гр 50%-го р-ра Ca(NO3)2(65гр безводного), наливается в емкость в которой предстоит выпаривание, в эту же емкость наливается 20гр 25%-го р-ра цитрата натрия и 10гр сорбита, смесь варится до прекращения кипения (ОБРАЩУ ВНИМАНИЕ ЧТО ЕСЛИ УЛЕТИТ ДАЖЕ ВСЯ ВОДА И ЗАСОХШУЮ КОРКУ ПОДЖЕЧЬ, ОНА НЕ ГОРИТ ВВИДУ МАЛОГО СОДЕРЖАНИЯ В НЕЙ ГОРЮЧЕГО), смесь должна стать как густая сгущенка, далее добавляется еще 5% сорбита и процедура повторяется (ПОЛУЧЕННЫЙ СОСТАВ ДАЖЕ БУДУЧИ ГОРЯЧИМ ЕЛЕ ТЛЕЕТ). После этого вводятся остальные 15% сорбита (при этом пасудину уже можно снять с плитки), температура при введении последней порции сорбита, которая собственно и превращает состав из лениво-тлеющего в быстро горящий ок 120градусов, что никак не опасней приготовления калийной карамели. (да, можно разделить на 3 части то есть 10%/10%/10% так как и при содержании 20% сорбита состав горит крайне медленно и мало чувствителен к нагреву)

Состав2 с ацетатом натрия:
Берется 130гр 50%-го р-ра нитрата кальция, наливается в емкость в которой предстоит выпаривание, туда же добавляется 10гр сорбита, смесь уваривается как и на первой стадии первого рецепта, затем вводится еще 10% сорбита и процесс повторяется (СОСТАВ ТАК ЖЕ ОЧЕНЬ МАЛО ГОРЮЧ). На третьей стадии вводится 15гр состава состоящего из 10гр сорбита и 5гр ацетата натрия, компоненты должны быть совместно размолоты.

Далее замечу два важных нюанса.

Состав с цитратом значительно более технологичен и предпочтение я отдаю именно ему, отлично льется при не высокой температуре и дает великолепную воспроизводимость (остаточная влага в нем ок 1%). Состав 2 сложнее в изготовлении, заметно хуже льется, еще и при более высокой температуре (так как при варке в отличии от первого не образуется кальциево-натриевой эвтектики), но горит на 10% быстрей, однако на практике это не так важно зачастую.

И еще, карамель просто с нитратом кальция и сорбитом (без ацетата и цитрата) практического применения так и не нашла, в виду заметно худших характеристик, чем ацетатное топливо и тем более цитратное. Обращу внимание Serge77, изготовление их ни чуть не опасней изготовления калийно-сорбитовой карамели. По поводу окиси меди, да в последствии выяснилось, что на скорость горения она не влияет, но может снизить температуру разложения состава, что не хорошо. И еще момент, составы при варке должны иметь слабо щелочную среду, кислотная не допустима.

GENESIS> смесь варится до прекращения кипения

Хоть примерно температура известна?
Что значит прекращение? Вообще нет пузырьков, или прекратилось бурное кипение?
Смесь нитрата кальция с сорбитом потихоньку пузырит при любой температуре, сначала от воды, а потом от разложения сорбита.

А почему нельзя первые две порции насыпать сразу?

GENESIS> Состав 2 сложнее в изготовлении, заметно хуже льется, еще и при более высокой температуре (так как при варке в отличии от первого не образуется кальциево-натриевой эвтектики)

В обеих составах есть натрий. Почему ты решил, что в одном есть эвтектика, а в другом нет?

GENESIS> И еще, карамель просто с нитратом кальция и сорбитом (без ацетата и цитрата) практического применения так и не нашла, в виду заметно худших характеристик, чем ацетатное топливо и тем более цитратное.

Худшие характеристики - что ты имеешь в виду? Какие именно?

GENESIS> Обращу внимание Serge77, изготовление их ни чуть не опасней изготовления калийно-сорбитовой карамели.

Я писал только про сам процитированный метод, в том виде, как он был.

GENESIS> И еще момент, составы при варке должны иметь слабо щелочную среду, кислотная не допустима.

Как ты это проверял?
Я определил, что мой нитрат кальция кислый по индикаторной бумаге, потом так же определил, что 1% NaHCO3 достаточно для нейтрализации и во все составы вводил соду.

Serge77> Хоть примерно температура известна?

Ок. 150градусов

Serge77> Что значит прекращение? Вообще нет пузырьков, или прекратилось бурное кипение?

Пузырьки есть конечно, ориентира два - сильное сгущение смеси и то что в ней остается ок 7-9% воды (взвешивал на весах)

Serge77> А почему нельзя первые две порции насыпать сразу?

При этом не удастся удалить воду, дело в том, что при большем содержании сорбита происходит постоянное пересыщение р-ра нитрата кальция без его кристаллизации (кристаллизацию блокирует именно большое содержание сорбита). В результате температура повышается на столько, что начинается разложение карамели еще до того как удастся удалить воду (смесь темнеет, пенится и пр). Именно по этому я и вывел методику дробного введения сорбита. Но каждый может проверить сам.

Serge77> В обеих составах есть натрий. Почему ты решил, что в одном есть эвтектика, а в другом нет?

В составе номер один натрий вводится в виде р-ра цитрата, который сразу же реагирует с р-ром нитрата кальция давая мало растворимый цитрат кальция (р-р становится молочного цвета) и соответственно нитрат натрия, дальше думаю все ясно. В случае с ацетатом такого не происходит, из за того что ацетат вводится в очень вязкую почти обезвоженную систему, р-рения его не происходит, в карамели он остается в виде дисперстной фазы, вводится совместно с размолотым сорбитом как раз что бы улучшить диспрегирование. Введение ацетата натрия подобно цитрату в начале варки в р-р дало отрицательные результаты.

Serge77> Худшие характеристики - что ты имеешь в виду? Какие именно?

Сложнее удаляется вода, плохо льется, дает значительно более плотный шлак, имеет значительные внутренние напряжения (полагаю ввиду отстутствия в составе дисперстной фазы, так как в составах с заменой 5-15% нитрата кальция на нитраты калия и натрия так же замечены сильные внутренние напряжения, хрупкость и значительная усадка - у топлив с цитратом и ацетатом усадка заметно меньше)

GENESIS>> И еще момент, составы при варке должны иметь слабо щелочную среду, кислотная не допустима.
Serge77> Как ты это проверял?

Индикаторными бумажками.

Serge77> Я определил, что мой нитрат кальция кислый по индикаторной бумаге, потом так же определил, что 1% NaHCO3 достаточно для нейтрализации и во все составы вводил соду.

Да продажный гидрат нитрата кальция кислый, если варить карамель из него будет разложение, пробовал и содой нейтрализовывать и прокаливать - результат в обоих случаях положительный, однако я предпочел прокаливание по двум причинам - первая содержание воды в товарном нитрате колеблится (а после прокаливания я замеряю точную массу, потом готовлю 50%-й р-р). Причина вторая нитрат кальция (гранулированный) содержит в качестве добавки нитрат аммония до 5%, потому его надо разложить. Прокаливал при 250-300градусах. В случае кристаллогидрата до постоянной массы, в случае гранулированного до прекращения разложения нитрата аммония (прекращается паро-дымообразование)

GENESIS, вот видишь, сколько ещё очень важной информации ты упустил. Теперь вроде всё вырисовывается.

Было бы хорошо теперь собрать это всё в одну подробную инструкцию и выложить на сайте.

Serge77> GENESIS, вот видишь, сколько ещё очень важной информации ты упустил.
Serge77> Было бы хорошо теперь собрать это всё в одну подробную инструкцию и выложить на сайте.

Да раньше вроде все описывал, но да с временными интервалами приличными, видимо затерялось... еще в конце лета прошлого года сайт слетал, так что возможно многое потерялось, я не проверял. Да, я оформлю полную работу и по кальциевому и по хлоратному топливу и выложу на сайте, согласен - это надо сделать

GENESIS> Да раньше вроде все описывал, но да с временными интервалами приличными, видимо затерялось...

Я помню, но на форуме всё очень быстро тонет, не соберёшь.

GENESIS> Да, я оформлю полную работу и по кальциевому и по хлоратному топливу и выложу на сайте, согласен - это надо сделать

Отлично. Только не забывай указывать меры безопасности. Когда пишешь, думай, на чём человек может проколоться.

denek>> Вопрос к GENESIS
GENESIS> Ответ - в последствии я работал только с двумя составами, отработал их так сказать до мелочей.
Ага теперь многое прояснилось! Если позволит время на выходных, попробую с цитратом. До этого просто приглядывался к данным составам, и в порядке эксперимента делал простую кальциевую карамель, вполне возможно, что с ними буду в дальнейшем летать.

denek> Ага теперь многое прояснилось!

Кстати если цитрат будешь варить сам из лимонной кислоты и соды, либо гидроксида натрия - натрия бери по небольшому избытку. Присутствие лимонной кислоты как легко окисляющегося и кислого агента при варке приводит к термическому разложению смеси с выделением окислов азота еще когда в ней не мало воды. И еще маленький нюанс, цитрат натрия является хоть и достаточно слабым но все же ПАВ, поэтому при реакции с карбонатами натрия дает достаточно стойкую пену в больших количествах. Это надо учесть выбирая объем емкости для реакции и соответственно величину загрузки компонентов.