Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Bernator> А стоит ли его вообще использовать в топливах??

Не знаю, нет данных.

Bernator> А стоит ли его вообще использовать в топливах??
Теоретически, да. Чемпион по содержанию кислорода- 69,5 %, активного кислорода тоже много- 58 %. Сравни с ПХА - 54,5 и 34 %. Высокая плотность - 2,38. Большие скорости горения из-за высокой темп.интенсивного разложения -600*С. Низкий молекулярный вес - 69. Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком. Но цена и гигроскопичность все убивает.

Azot> Большие скорости горения

У тебя есть практические данные?
У меня с сорбитом горело медленнее, чем KNO3-сорбит.

Bernator>> А стоит ли его вообще использовать в топливах??
Azot> Теоретически, да. Чемпион по содержанию кислорода- 69,5 %, активного кислорода тоже много- 58 %. Сравни с ПХА - 54,5 и 34 %. Высокая плотность - 2,38. Большие скорости горения из-за высокой темп.интенсивного разложения -600*С. Низкий молекулярный вес - 69. Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком.

Речь ведь идет о нитрате лития? Если так, то теплота его сгорания с органикой меньше, чем теплота сгорания с органикой ПХА, а не в полтора раза больше (для стехиометрических смесей). Пример - Теплота сгорания стехиометрии ПХА/уротропин 85,8/14,2 = 5,66МДж/кг. Для нитрата лития/уротропин 78/22 = 4,15МДж/кг. Для перхлората лития/уротропина ок 6,78МДж/кг То есть все равно далеко не в полтора раза. Расчетный удельный импульс стехиометрических смесей нитрата лития с органикой примерно равен удельному импульсу аналогичных смесей с нитратом кальция и примерно на 20-22% меньше чем для аналогичных смесей на ПХА. УИ стехиометрических смесей на перхлорате лития примерно равен УИ смесей на ПХА, при большей плотности... Посему насколько мне известно перспективным окислителем считался именно перхлорат а не нитрат лития.

От себя добавлю, что касается органических веществ (не содержащих металлов) то ни одна из стабильных при Н.У. твердых (даже мономолекулярных) систем не превзойдет стехиометрию ПХА/каучук в полтора раза. Для самых мощных из них типа динитродиазенофуроксана теплота разложения около 7,5МДж/кг 7,5/5,66 - всего в 1,32 раза больше.

Azot> Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком.
Это литературные данные: Твердые ракетные топлива. А.И.Григорьев. "Химия". М.,1969г.с.77-79.
ПХА 90%- бутадиен-стирольный каучук 10% (930 ккал/кг)
нитрат лития 84%- бут.стир.к. 16% (1495 ккал/кг)
перхлорат лития 83%- бут.стир.к. 17% (1520 ккал/кг).
Топлива на калиевых окислителях имеют высокую скорость горения.

Azot> Это литературные данные: Твердые ракетные топлива. А.И.Григорьев. "Химия". М.,1969г.с.77-79.

Значит ошибка или опечатка, иного не дано.

Azot> ПХА 90%- бутадиен-стирольный каучук 10% (930 ккал/кг)

930ккал/кг = 3,88МДж/кг Это характерная теплота сгорания для стехиометрических смесей органических веществ не с перхлоратом а с нитратом аммония.

Azot> нитрат лития 84%- бут.стир.к. 16% (1495 ккал/кг)
Azot> перхлорат лития 83%- бут.стир.к. 17% (1520 ккал/кг).

Вот это тоже очень и очень странно получается разница теплоты сгорания стехиометрии нитрата и перхлората одного и того же металла 1,7% При этом Нитратные композиции дают больше газообразных продуктов, чем перхлоратные. Из этого сравнения следует, что аналогичное топливо на нитрате будет эффективней, чем на перхлорате. К примеру у топлива на нитрате калия + каучук будет больший УИ, чем у ПХК + каучук. Это очевидная ошибка.

Azot> Топлива на калиевых окислителях имеют высокую скорость горения.

А это смотря какой калийный окислитель и смотря с чем он смешан. Если нитрат калия с углеводами, то да, быстро. А если нитрат калия с эпоксидом или полиуретаном то весьма медленно. При этом перхлорат калия с этими же связками быстро. В большей степени за скорость горения как правило отвечает все же не катион, а анион, хотя конечно встречаются и некоторые исключения, но редко.

Pashok> Значит ошибка или опечатка, иного не дано.

Ты уж приведи ссылку, откуда твои данные.

Serge77> Ты уж приведи ссылку, откуда твои данные.

Могу привести простой расчет, а данные можно найти везде, вещества не редкие. Теплоты разложения нитрата и перхлората аммония примерно одинаковы и равны 1,65МДж/кг. При этом если взять в качестве удобного модельного горючего гексаметилентетрамин (уротропин) удобен так как теплота сгорания ровно 30МДж/кг, то получим следующие цифры.
Стехиометрия нитрат аммония/уротропин = 91,4%/8,86% от сюда теплота сгорания (1,65*0,914) + (30*0,0886) = 4,166МДж/кг
Стехиометрия ПХА/уротропин = 85,8%/14,2% от сюда теплота сгорания (1,65*0,858) + (30*0,142) = 5,67МДж/кг.

С этим все ясно, теперь обычным термодинамическим расчетом вычислим теплоту сгорания стехиометрической смеси нитрата лития с уротропином. Замечу, что все данные, которые я использую широко распространены в открытой литературе и большинство даже в википедии. Теперь берем данные.

Теплота сгорания уротропина 30МДж/кг
Энтальпия образования нитрата лития -483КДж/моль(для удобства я округляю данные)
Энтальпия образования оксида лития (он образуется при горении нитрата лития с органикой) - 597КДж/моль.
Энтальпия образования диоксида азота 33КДж/моль
Вычислим какое количество тепла необходимо затратить на разложение нитрата лития

2LiNO3 = Li2O + 2NO2 + 1/2O2 (на самом деле образуется смесь окислов азота, но теплоты их образования близки, так что для данного расчета дифференциировать их нет смысла),

От сюда теплота необходимая для разложения 1М нитрата лития равна (483*2)-597+(33*2)/2 = 217,5КДж/моль или 217,5/0,069/1000 = 3,15МДж/кг

Считаем дальше - стехиометрия нитрат лития/уротропин = 78%/22%
вычислим теплоту ее сгорания
(30*0,22)-(3,15*0,78)= 4,15МДж/кг (извиняюсь выше опечатался написав вместо 4,15 - 5,15)

Повторюсь, данные широко распространены, расчет опять же таки простейший.

Pashok> Повторюсь, данные широко распространены, расчет опять же таки простейший.

Вижу ошибку: табличная теплота сгорания уротропина расчитана на сгорание в кислороде, а здесь он горит в основном в окислах азота.

Почему бы не посчитать нормально, через энтальпии начальных и конечных продуктов?

Serge77> Вижу ошибку: табличная теплота сгорания уротропина расчитана на сгорание в кислороде, а здесь он горит в основном в окислах азота.

Ага, была ошибка, поторопился потом исправил.

Serge77> Почему бы не посчитать нормально, через энтальпии начальных и конечных продуктов?

Лучше так конечно, но это дольше, а сейчас если честно нет на это времени. Да и при таком расчете точность приемлемая.

Pashok, ты всё-таки посчитай нормально, а потом спорь с книжными данными.

Serge77> Pashok, ты всё-таки посчитай нормально, а потом спорь с книжными данными.

Ок, что именно рассчитать? Теплоты сгорания стехиометрий ПХА/органика и нитрат лития/органика?

Ты же споришь вот с этим: "Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком.". Вот это и посчитай.

Serge77> Ты же споришь вот с этим: "Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком.". Вот это и посчитай.

Какой каучук не понятно, да и роли это не играет. Хорошо, вот расчет, цифры в мегаджоулях:

7.2LiNO3(-3.478) + C6H12N4(-0.0992) = 3.6Li2O(+2.15) + 6CO2(+2.358) + 6H2O(+1.71) + 5.6N2(0) = 6.218 - 3.577 = 2.64МДж, пересчет на 1кг 2,64/0,636 = 4,15МДж/кг

7.2NH4ClO4(-2.124) + C6H12N4(-0.0992) = 6CO2(+2.358) + 7.2HCl(0.66) + 16.8H2O(+4.788) + 5.6N2(0) = 7.806 - 2.223 = 5.58МДж, пересчет на 1кг 5,58/0,986 = 5,66МДж/кг

Данные все те же ±

Торопишься, делаешь ошибки. Цифры для воды в двух уравнениях разные.

Pashok> Какой каучук не понятно

Возьми простой, бутадиеновый.

Serge77> Торопишься, делаешь ошибки. Цифры для воды в двух уравнениях разные.

Или это не на один моль, а на все моли?

Serge77> Торопишься, делаешь ошибки. Цифры для воды в двух уравнениях разные.

Конечно разные, количество воды то разное образуется в уравнениях с нитратом лития и перхлоратом аммония - с литием 6молекул с ПХА 16,8. 1,71/6 = 0,285 и 4,788/16,8 = 0,285. Так что никаких ошибок нет

Тогда значит торопишься, мало пояснений пишешь )))

Serge77> Возьми простой, бутадиеновый.

Ну ты ведь сам понимаешь, что хоть уротропин бери хоть каучук, сути это не изменит, все равно на ПХА тепла будет выделяться пропорционально больше, чем на нитрате лития. Так что к чему это?
Суть вопроса то разрешена.

Pashok> Так что к чему это?

Например, чтобы понять, какие данные ошибочны:
ПХА 90%- бутадиен-стирольный каучук 10% (930 ккал/кг)
нитрат лития 84%- бут.стир.к. 16% (1495 ккал/кг)
перхлорат лития 83%- бут.стир.к. 17% (1520 ккал/кг).

Каучук тут указан, соотношение тоже. Азот привёл ссылку на хорошую книгу. Почему этим данным не верить? Может там просто опечатка и вместо 930 нужно читать 1930...

Serge77> Каучук тут указан, соотношение тоже. Азот привёл ссылку на хорошую книгу. Почему этим данным не верить? Может там просто опечатка и вместо 930 нужно читать 1930...

Изначально я не согласился с вот этими данными, которые дал Азот "Тепловой эффект реакции горения в 1,5 выше чем с ПХА, для стехиометр. с каучуком." в сообщении Azot #15.10.2011 00:59 @Bernator#14.10.2011 20:30

Приведя пример я доказал, что действительно такого быть не может. Что же касается в чем суть ошибки в книге, пусть то опечатка или они перепутали нитрат аммония с перхлоратом или нитрат лития перепутали местами с ПХА или книжка отсканирована плохо, для меня если честно не принципиально. Мало того этой книжки у меня нет. Но у кого есть на это время и желание может заняться

>Pashok Мало того этой книжки у меня нет. Но у кого есть на это время
>и желание может заняться.
В Греции все есть, появилось желание и занялся. Кое-что проверил.

>Azot ПХА 90%- бутадиен-стирольный каучук 10% (930 ккал/кг)
>нитрат лития 84%- бут.стир.к. 16% (1495 ккал/кг)
>перхлорат лития 83%- бут.стир.к. 17% (1520 ккал/кг).
AP/Каучук б.с. - 90,20/9,80
LiNO3/Каучук б.с. - 84,38/15,62
LiClO4/Каучук б.с. - 83,90/16,10

>Pashok 930ккал/кг = 3,88МДж/кг
930ккал/кг = 3,8937МДж/кг

>Pashok 2LiNO3 = Li2O + 2NO2 + 1/2O2
2LiNO3 = Li2O + N2 + 2,5O2

>Pashok Какой каучук не понятно, да и роли это не играет. C6H12N4(-0.0992)
Каучук бутадиен-стирольный (C12H14)n

>Serge77 Азот привёл ссылку на хорошую книгу. Почему этим
>данным не верить? Может там просто опечатка и вместо 930
>нужно читать 1930...
Опечатки нет 930ккал/кг

>Pashok И еще отмечу по расчету, 1,65МДж/кг высшая теплота
>разложения нитрата аммония и ПХА
Табличные данные: теплота разложения АN= 1,3397МДж/кг;
теплота образования AP= 2,5183МДж/кг
теплота взрыва AP= 2,05МДж/кг

>Serge77 Pashok, ты всё-таки посчитай нормально, а потом спорь с книжными данными.
Присоединяюсь.

И последнее. Какое отношение весь этот затянувшийся спор имеет к Твердым
ракетным топливам карамельного типа?

planet> >и желание может заняться.
planet> В Греции все есть, появилось желание и занялся. Кое-что проверил.

Отвечать на твое сообщение по пунктам не буду, напомню лишь одно, если не знаешь элементарных вещей (а ты их не знаешь) - не лезь в спор, причем так нагло и уже в который раз. Не засоряй форум!