Ракетные топлива VI

Maggot>Если расплав растворить осадка CuO не останется?

Если он весь прореагировал, то конечно не останется.

Maggot>А если расплав продолжать нагревать разложится только нитрат аммония или нитрат меди тоже?

Они видимо оба разлагаются, но от нитрата меди остаётся оксид меди, который снова реагирует с НА и т.д. Получается, что пока есть НА, нитрат меди как бы не разлагается.

Maggot>Зато ферроцианид меди не ядовит. Или ядовит?

Нет.

CaRRibeaN>А нельзя ли получить нитрат меди из азотки и оксида меди?

Можно, но как избавиться от остатков азотки? Можно попробовать взять избыток CuO, но я не уверен, что азотная кислота прореагирует полностью и не останется хотя бы небольшой кислой примеси.

CaRRibeaN>Эх жалко, что у самого быстрогорящего состава Уи всего 184. Надо таки попробовать с алюминием сделать. Уменьшить колличество НК, связки и на освободившееся место запихнуть процентов 8 хотя бы.

Мне кажется более важным заменить бихромат, пусть даже алюминием или серой или другим металлом. Только не магнием, с ним уже все давно запускают, вообще без катализаторов.

CaRRibeaN> Какой-нибудь аэросил не полезнее.

Чем аэросил вреден? Ты точно знаешь? Его глотают внутрь при болезнях желудка.

Serge77>В общем, результат впечатляющий. Вот только токсичность бихромата портит всю картину. Всё-таки нужно искать другой

Класс... прямая дорога в двигатель.
У Маггот-а скорость горения тоже около 1.3 мм/сек

Вот только где фото и видео ? Требуем ! В смысле просим...

avmich>Не путать с аэрозином?..

Не путать! Аэросил - это очень мелкодисперсная окись кремния, ещё называется "белая сажа". Используется как наполнитель для пластмасс, как загуститель, например, в герметиках.

В составах с НА я наблюдал интересное поведение: они переставали шипеть при горении. Составы сгорают практически бесшумно, как свечка. Скорость горения немного возрастает.

CaRRibeaN>>А нельзя ли получить нитрат меди из азотки и оксида меди?

Serge77>Можно, но как избавиться от остатков азотки

С азоткой не стоит заморачиваться хотябы по тому что получится кристаллогидрат , от которого отделить гидратную воду крайне сложно, при нагреве первый разлагается нитрат меди.

Full-scale>С азоткой не стоит заморачиваться хотябы по тому что получится кристаллогидрат , от которого отделить гидратную воду крайне сложно, при нагреве первый разлагается нитрат меди.

Это да. При сплавлении получается безводный (почти). Почти - потому что одна молекула воды выделяется в реакции. Но если потом смешивать с другими компонентами растворением в воде, то получится кристаллогидрат.

Не путать с аэрозином?..

Serge77>А так это получается состав для смелых. Респиратор тут не поможет, ведь мы работаем не в спецмастерской, а на кухне, бихромат будет везде, во всех тарелках.

Так что опасно - восстановленный хром или бихромат? Потому что в желудке например бихромат восстановиться. Т.е. если его не есть ложками, а получать микродозы... Все равно конечно плохо.

Лично я считаю, что пока я не растираю чистый бихромат и работаю с десятками мг - можно состав растирать и на кухне, а если объемы выростут - то надо будет уже на открытом воздухе.

Опять же - может легче найти какую-то альтернативу механическому измельчению? Ты вот растираешь составы?

Serge77>Лучше бы CaRRibeaN попробовал, у него всё-таки самая большая серия. Но если он не сделает, тогда я.

А что попробовать-то? Какой состав - CuFe(CN)6 (или какая там валентность у меди?) вместо бихромата? Дык ведь я его получаю реакцией нитрата меди с красной кровяной солью. Т.е. 2 реакции без очистки - состав получаеться достаточно приблизительный.

Serge77>Если он весь прореагировал, то конечно не останется.

Классный ответ

Serge77>Можно, но как избавиться от остатков азотки? Можно попробовать взять избыток CuO, но я не уверен, что азотная кислота прореагирует полностью и не останется хотя бы небольшой кислой примеси.

Гмм, дык перекристализовать.

Serge77>Мне кажется более важным заменить бихромат, пусть даже алюминием или серой или другим металлом. Только не магнием, с ним уже все давно запускают, вообще без катализаторов.

Заменить-то можно, но имхо тогда выше 0,7 мм/с мы не получим. Сколько нам надо по минимуму-то?

Serge77>Чем аэросил вреден? Ты точно знаешь? Его глотают внутрь при болезнях желудка.

Serge77>Мне кажется более важным заменить бихромат, пусть даже алюминием или серой или другим металлом.

А как его заменить? Тут надо определиться с нужной скоростью горения. Если хватит скажем 0,7 - то можно от него отказаться.

Любые силикаты в легких вредны, читал где-то. Т.е. даже отдельные молекулы SiO2

Full-scale>С азоткой не стоит заморачиваться хотябы по тому что получится кристаллогидрат , от которого отделить гидратную воду крайне сложно, при нагреве первый разлагается нитрат меди.

Посушить KOH или P2O5? В "эксикаторе"?

Serge77>Это да. При сплавлении получается безводный (почти). Почти - потому что одна молекула воды выделяется в реакции. Но если потом смешивать с другими компонентами растворением в воде, то получится кристаллогидрат.

Т.е. от него все равно не избавишься? Ну и фиг с ним тогда, сколько там воды?

Serge77>Опасен хром в степени окисления +6, т.е. хроматы и бихроматы. Причём опасно вдыхать пыль, а при контакте с кожей вроде не очень.

У меня за окном 15 дымовых труб. Из которых летит пыль получаемая в результате работы электродуговых печей. А в печах плавится ФерроСиликоХРОМ. Так что в выбросе, я так думаю, и хроматов и бихроматов и прочей дряни навалом.

Serge77>Это обнаружили по статистике раковых заболеваний гортани у рабочих цехов, в которых используются хромовые ванны.

Профессиональная болезнь ферросплавщиков - силикоз.

Serge77>Пожалуй, минимум 5мм/сек.

Пожалуй это максимум. В этом случаее время работы двигателя калибром 100 мм составит около 6 сек - оптимум.

Д.Б.>У меня за окном 15 дымовых труб. Из которых летит пыль получаемая в результате работы электродуговых печей. А в печах плавится ФерроСиликоХРОМ. Так что в выбросе, я так думаю, и хроматов и бихроматов и прочей дряни навалом.

Вряд ли, потому что в печах восстановительная среда. Вот угарного газа там скорее всего навалом.

В Химической энциклопедии написано, что соединения хрома +6 ядовиты, без особых подробностей. Про хром +3 ничего не написано.

Serge77>>Пожалуй, минимум 5мм/сек.
Д.Б.>Пожалуй это максимум. В этом случаее время работы двигателя калибром 100 мм составит около 6 сек - оптимум.

Так всё-таки максимум или оптимум? А если будет гореть 8-10 секунд?

10 кг топлива, сгорая за 6 сек, дадут тягу (при УИ 200) 10*200/6 = 333кг. При весе ракеты в 30 кг - ускорение 11G. Если время горения 10 сек, то тяга 200кг, ускорение 6.6G. Тоже вроде неплохо. Но двигатель должен дольше выдерживать высокую температуру, теплоизоляции нужно больше.

Serge77>Вряд ли, потому что в печах восстановительная среда.

Ага.... а сосульки у нас зимой пронзительно зелёного цвета... с чего бы это ?

Serge77>Так всё-таки максимум или оптимум? А если будет гореть 8-10 секунд?

Ну значит макисмум ... Нам же легче....

Д.Б.>Ага.... а сосульки у нас зимой пронзительно зелёного цвета... с чего бы это ?

Зелёный - это цвет трехвалентного хрома. Скорее всего просто Cr2O3 улетает - это исходный материал для выплавки хрома. Я имел в виду, что шестивалентного быть не должно, он не будет образовываться из трёхвалентного в восстановительной среде.

CaRRibeaN>Так что опасно - восстановленный хром или бихромат?

Опасен хром в степени окисления +6, т.е. хроматы и бихроматы. Причём опасно вдыхать пыль, а при контакте с кожей вроде не очень. Это обнаружили по статистике раковых заболеваний гортани у рабочих цехов, в которых используются хромовые ванны. У тех, кто много лет ежедневно там работал, процент несколько выше. С другой стороны, эти же данные можно интерпретировать по-другому: для того, чтобы получить опасную дозу, нужно ежедневно много лет дышать хроматами. Тогда получается, что наши дозы совсем не вредные. Может тут Ник скажет своё веское слово?

CaRRibeaN>Опять же - может легче найти какую-то альтернативу механическому измельчению? Ты вот растираешь составы?

Я потому и предлагаю всем смешивать упариванием, что это и полезно для состава и приятнее, чем растирать сухие компоненты. После упаривания конечно я растираю, но уже не так тщательно, как нужно было бы сухие компоненты. А ещё приятнее просто сплавлять, но что-то не получаются быстрогорящие составы.

CaRRibeaN>А что попробовать-то? Какой состав - CuFe(CN)6 (или какая там валентность у меди?) вместо бихромата? Дык ведь я его получаю реакцией нитрата меди с красной кровяной солью. Т.е. 2 реакции без очистки - состав получаеться достаточно приблизительный.

Почему приблизительный? CuO весь превращается в нитрат. А K4(FeCN)6 возьми немного в избытке, чтобы меди в растворе не осталось. Тут ведь не так важно, чтобы получилось именно 5% катализатора. И не важно знать точный состав смеси. Важно, что такая методика будет воспроизводима.

CaRRibeaN>Гмм, дык перекристализовать.

Нитрат меди слишком хорошо растворим, будут большие потери.

CaRRibeaN>Заменить-то можно, но имхо тогда выше 0,7 мм/с мы не получим. Сколько нам надо по минимуму-то?

Вот этот вопрос и меня мучает. При показателе степени в законе горения около 0.5 получаем зависимость скорости горения от давления как корень квадратный. Пусть рабочее давление будет 30-40атм. Тогда скорость горения в двигателе будет в 5.5-6.3 раза больше, чем на воздухе. А сколько нужно в двигателе? Пожалуй, минимум 5мм/сек. Значит на воздухе около 1мм/сек. Но и 0.7 можно испытывать в двигателе.

В этих расчётах одна большая проблема: закон горения не всегда действует начиная с атмосферного давления.

Варбан, назрел серьёзный вопрос! Что скажешь?

Serge77>>Чем аэросил вреден? Ты точно знаешь? Его глотают внутрь при болезнях желудка.
CaRRibeaN>Любые силикаты в легких вредны, читал где-то. Т.е. даже отдельные молекулы SiO2

Мы всю жизнь вдыхаем обычную уличную пыль, которая в основном состоит из силикатов, как и вся наша планета. Вот если этой пыли слишком много и постояно, как например в шахтах, то развивается болезнь лёгких - силикоз.

А вообще в лёгких всё вредно, даже вода.

CaRRibeaN>Посушить KOH или P2O5? В "эксикаторе"?

Хоть это и возможно теоретически, практически это для нас нереально.

CaRRibeaN>Т.е. от него все равно не избавишься? Ну и фиг с ним тогда

Вот и я о том же! Нам не так важно знать, что именно получается при введении разных катализаторов в НА, сколько там воды остаётся или ещё чего. Важно, чтобы метода была воспроизводима. Конечно, от воды нужно стараться избавиться. Но если не получается, то это не значит, что кристаллогидраты в принципе не нужно пробовать.

Начал сегодня новую серию. Топлива с НА, смешанные упариванием и прессованные, без связки. Сделал два состава - родоначальника.

Первый - НА-уголь 90-10, второй НА-бумага 80-20. Выбор пал на уголь и бумагу по понятным причинам - они лучше всего горят с НА по сравнению с другими горючими.

Первый состав естественно прекрасно смешался, упарился, высох и запрессовался в струбцине (у меня довольно мощная, почти тиски). Я зажал нагретый до 85С состав и охладил в струбцине, после этого разжал. Получилось прямо чудо: блестящая чёрная таблетка, на вид как пластмассовая, даже под микроскопом отдельные кристаллы практически не видны. Плотность получилась очень странная - 1.82г/см3, это при плотности НА 1.725. Не знаю почему, но я три раза перемерил. Наврняка всё-таки ошибки набежали, но видно, что воздуха не осталось. Для контроля я спрессовал чистый НА, получилось только 1.5г/см3. Правда это были растёртые гранулы, они твёрже, чем кристаллы после упаривания. Ещё один плюс упаривания!

Горит стабильно, 0.25мм/сек, правда искры летят, уголь не весь сгорает. Буду пробовать все катализаторы, которые есть.

Второй состав получился плохо. Я взял салфетки как самую чистую бумагу, порезал их на мелкие кусочки, смешал с горячим раствором НА. Я надеялся, что бумага распадётся на мелкие волокна, но этого не произошло. При высушивании получились комочки бумаги, облепленные селитрой, они ничем не растирались, даже в мельнице для специй. Запрессовал комочки, но шашка получилась не монолитная, с мелкими щелями. Горела стабильно, 0.17мм/сек. Пожалуй с бумагой пока закончу.

timochka>Я для такого брал салфетки, фильтры, промокашки (т.е. непроклееную бумагу) и размачивал неделями периодически меняя воду. Иногда варил с содой. потом все еще раз промывал и сушил сформовав маленькие комочки. Потом когда надо было эти комочки молол и замачивал с р-ре селитры, после пары суток выдержки прессовал в цилиндр и сушил.

И что получилось ???!!! Что же ты о главном молчишь???

Serge77>Первый - НА-уголь 90-10, второй НА-бумага 80-20. Выбор пал на уголь и бумагу по понятным причинам - они лучше всего горят с НА по сравнению с другими горючими.

Serge77>Второй состав получился плохо. Я взял салфетки как самую чистую бумагу, порезал их на мелкие кусочки, смешал с горячим раствором НА. Я надеялся, что бумага распадётся на мелкие волокна, но этого не произошло. При высушивании получились комочки бумаги, облепленные селитрой, они ничем не растирались, даже в мельнице для специй. Запрессовал комочки, но шашка получилась не монолитная, с мелкими щелями. Горела стабильно, 0.17мм/сек. Пожалуй с бумагой пока закончу.

Да, бумага размокает в гомогенную массу с большим трудом
Я для такого брал салфетки, фильтры, промокашки (т.е. непроклееную бумагу) и размачивал неделями периодически меняя воду. Иногда варил с содой. потом все еще раз промывал и сушил сформовав маленькие комочки. Потом когда надо было эти комочки молол и замачивал с р-ре селитры, после пары суток выдержки прессовал в цилиндр и сушил.

Бихромат из доступных - лучший.
Я тоже использовал его (в перхлоратных ракетомодельных.
Практически одинаковые результаты с окидом меди.

Кстати, я сухую фильтровальную бумагу молол кофемолкой (Straume, раз 10 выдерживала, потом менял ротор ). Для жены - она среды делала на целлюлозе.

varban>Бихромат из доступных - лучший.

Варбан, какой скорости горения на воздухе нужно нам добиваться, чтобы нормально горело в двигателе? А сколько считается нормально в двигателе? Во сколько раз обычно в двигателе быстрее, чем на воздухе? Всё это естественно с уклоном на нитрат аммония.

Коротко о сегодняшних результатах. Испытал несколько составов, почему-то они все плохо прессовались, получалась низкая плотность. В связи с этим измеренная линейная скорость горения наверняка получилась больше реальной для плотного состава. Поэтому кроме измеренной скорости привожу ещё и пересчитанную на состав с идеальной плотностью.

Все катализаторы добавлялись в количестве +5% от веса топлива. Первым испытал бихромат, что-то не очень большая скорость получилась. Неужели ничем выше не удастся поднять?..

Исходный состав NH4NO3-C 90-10, d 1.83, V 0.25 мм/сек.

<TR></TR><TR></TR><TR></TR><TR></TR><TR></TR><TR></TR>

#

Катализатор

d, г/см3

V измеренная, мм/с

V пересчитанная, мм/с

S-139

K2Cr2O7

1.15

0.92

0.58

S-140

KNO3

1.38

0.32

0.24

S-141

K3Fe(CN)6

1.15

0.48

0.30

S-142

Fe2O3 сурик

1.32

0.40

0.29

S-143

Fe(NO3)2*9H2O

1.47

0.41

0.33

 [/p]

Serge77>10 кг топлива, сгорая за 6 сек, дадут тягу (при УИ 200) 10*200/6 = 333кг. При весе ракеты в 30 кг - ускорение 11G. Если время горения 10 сек, то тяга 200кг, ускорение 6.6G. Тоже вроде неплохо.

Не 11G , а 10G и не 6,6G , а 5,6G Или ты горизонтально запускать хочешь?

Ник

Nick_Crak>Не 11G , а 10G и не 6,6G , а 5,6G Или ты горизонтально запускать хочешь?


Ну тогда уж 7G.... усреднённо..

Кто-нибудь пробовал в качестве катализатора хромит меди ?
Вроде что-то по этому поводу на aRocket говорилось, но я читал не особо внимательно.
Методу получения можно найти здесьПолучение хромита меди

timochka>>Я для такого брал салфетки, фильтры, промокашки (т.е. непроклееную бумагу) и размачивал неделями периодически меняя воду. Иногда варил с содой. потом все еще раз промывал и сушил сформовав маленькие комочки. Потом когда надо было эти комочки молол и замачивал с р-ре селитры, после пары суток выдержки прессовал в цилиндр и сушил.

Serge77>И что получилось ???!!! Что же ты о главном молчишь???

Собственно топливо не вышло, (такой цели по существу и не ставилось). Состав горел устойчиво, давал высокую температуру.
Нужно было балон такой штукой подогревать прессуешь цилиндр вокруг балона и все отлично. При сгорании смесь разогревает балон отчень хорошо )))))))))))))))))

По поводу гомогенности - состав существенно более гомогенный чем просто из мелконарезаной бумаги, но уж больно много гемороя.
Потом перешел скатывание бумаги в рулон. А снаружи покрывал краской.

varban>Бихромат из доступных - лучший.
varban>Я тоже использовал его (в перхлоратных ракетомодельных.
varban>Практически одинаковые результаты с окидом меди.
То-то в aRocket стока разговора про оксид меди

varban>Кстати, я сухую фильтровальную бумагу молол кофемолкой (Straume, раз 10 выдерживала, потом менял ротор ). Для жены - она среды делала на целлюлозе.

Мне показалось что проще молется если мелко нарезать, размочить, затем высушить скомкав в мелкие (5 - 8 мм) комочки.
Вот эти комочки должны замечательно молоться кофемолкой. А я их молол в ступе (рубил ножем и молол)

Выложил результаты тестирования тут

Full-scale тоже занимается похожими составами. Так что ему будет интересно...