Metalele sunt combustibile
Metalele sunt combustibil rachetă. utilizate în combustibili pentru rachete, sunt în mare parte la cea de a doua perioadă a tabelului periodic, și numai unele dintre ele - pentru a treia. Adăugarea de zirconiu are ca rezultat o densitate mare a combustibilului, dar reduce gravitatea specifică. Dintr-un punct de vedere de securitate bor nu provoacă dificultăți, aluminiu și magneziu au inflamabilitate scăzută, litiu și zirconiu cele mai inflamabile, și de lucru cu beriliu necesar să se ia măsuri speciale din cauza toxicității sale.
Soft metalul este alb argintiu. Dintre toate metalele alcaline, are cele mai ridicate puncte de topire și de fierbere și cea mai mare suprafață de existență în stare lichidă. Datorită celei de-a doua proprietăți, litiul este considerat un lichid de răcire metalic deosebit de valoros folosit pentru răcire, deoarece căldura specifică este, de asemenea, neobișnuit de ridicată. Astfel, litiul poate fi utilizat ca combustibil lichid, cu condiția ca există o sursă de energie pentru topirea inițială a metalului. Litiul metalic este produs prin electroliza clorurii de litiu topit sau a soluției sale într-un solvent organic, deoarece se formează hidroxid de litiu în timpul electrolizei soluției apoase. Reacțiile de litiu metalic sunt mai puțin violente decât cele ale altor metale alcaline, deoarece litiul este cel mai puțin pozitiv din punct de vedere electric, dar este încă foarte inflamabil. Litiul reacționează violent cu apă și acizi, eliberând hidrogen gazos. Dacă litiul nu este încălzit, atunci cu acțiunea aerului sau a oxigenului, acesta se diminuează. Metalele alcaline rămase nu sunt deosebit de potrivite ca componente de combustibil pentru rachete datorită reactivității ridicate și greutății moleculare înalte. Excepția este cesiul, care datorită potențialului său de ionizare scăzută a fost găsit în motoarele electrostatice.
Poate fi util din cauza valorii calorifice ridicate. Beriliul este un metal greu, fragil, ușor, de culoare gri. utilizate pe scară largă în inginerie nucleară, precum și încetinește neutronilor, precum și în industrie ca antioxidant și ca dopant pentru cupru și aliaje de cupru. [1] Principalul minereu de beriliu este Be3 Al2 (SiO3) 6 beril. Beryl deschis, transformând-o într-o fluorură de beriliu dublă și potasiu, care este apoi redus la metal prin electroliza sau magneziu metalic. beriliu metalic, litiu și altele asemenea, pot fi preparate prin electroliza clorurii topite, dar se topesc pentru a conferi o mai mare conductivitate este necesar să se adauge o anumită cantitate de NaCl, deoarece sărurile de beriliu posedă o legătură covalentă ridicată. Beriliul este destul de stabil și nu este foarte reactiv. Principalul pericol atunci când lucrați cu acesta este toxicitatea compușilor de beriliu. Toate conexiunile simple, de exemplu BeF2. BeO, Be (OH) 2. BeSO4. BeCl2 și altele sunt periculoase, deoarece cauzează pneumonie cronică (pneumonie). Mineritul beryl este aparent netoxic; toxicitatea metalului liber este discutabilă. Concentrația maximă admisă a beriliului în aer stabilit de Comisia pentru Energie Atomică, SUA și Asociația Igiena Industrială American, este de 2 g / m 3, în medie, în timpul zilei, 25 mg / m 3 la scurt și 0,01 mg / m 3 ca doza medie lunară în atmosferă în apropierea uzinei sau laboratorului de beriliu. Este posibil ca cifra de 2 μg / m 3 să fie prea mică, dar concentrația maximă admisibilă de 25 μg / m 3 este stabilită destul de fiabil.
Acesta găsește puține aplicații în combustibilii cu rachete, dar este utilizat pe scară largă în dispozitivele de aprindere și alte dispozitive pirotehnice și, de asemenea, ca aditiv de aliere. Metalele alcalino-pământoase mai grele nu sunt utilizate în general în combustibilii rachetă, deoarece greutățile moleculare ale produselor de ardere ar fi prea mari. Magneziul este mai reactiv decât beriliul; o pulbere subțire de magneziu este inflamabilă, dar nu se auto-aprinde în aer. Metalul magneziu este ușor aprins sub punctul de topire, astfel încât arderea sa are loc în faza de vapori.
Se folosește adesea în combustibilii cu rachete, dar are dezavantaje datorită eficienței reduse a combustiei. În plus față de combustibilii cu rachete, borul este utilizat pe scară largă în instalații de declanșare și pentru protecția împotriva neutronilor. Bor se găsește în depozite importante sub formă de acid boric sau borați. Acest element este obținut prin reducerea B2O3 cu metalul de magneziu, dar nivelul purității nu depășește de obicei 95-98%. Bromul cristalin este exclusiv inert. Dacă borul este încălzit la 700 ° C, acesta se aprinde și arde cu o flacără roșiatică transformându-se în anhidrit boric, eliberând o cantitate mare de căldură. Nu este afectată de acizi cu acid clorhidric (HCI) și fluorhidric (HF). Borul fin divizat este oxidat numai încet de HNO3 acidul azotic concentrat. Este reactivitatea slabă a borului care poate explica eficiența scăzută a combustiei.
Este utilizat pe scară largă în combustibilii cu combustibil solid și, de asemenea, ca aditiv doping. Apare sub forma unui bauxit mineral - oxid hidratat. Aluminiu este obținut prin metoda Hall, care constă în dizolvarea aluminei purificate în criolitul topit la 800-1000 ° C și electroliza ulterioară. [2] Aluminiu este un metal solid, durabil, de culoare alb-argintie, cu un potential ridicat de oxidare, dar este rezistent la oxidare datorită formării unui film de oxid de protecție. Acest metal nu este reactiv, dar sub formă de pulbere formează amestecuri inflamabile și explozive cu aerul, deci trebuie izolat de sursa scântei. Dacă pulberea de aluminiu este încălzită puternic, se aprinde și arde cu o flacără alba strălucitoare, formând oxid de aluminiu. Combustia are loc foarte rapid.
Poate gasi aplicatii in combustibili racheta datorita densitatii ridicate. apare sub formă de minerale de baddeleyite ZrO2 și zircon ZrSiO4. Eu îl extrag folosind metoda Krol, dezvoltată pentru titan. Mineralele sunt deschise prin tratarea cu carbon și clor la o temperatură de căldură roșie. Ca rezultat, se obține tetraclorura de zirconiu ZrCI4. care este apoi redus cu magneziu metalic topit într-o atmosferă de argon la 800 ° C. Pulberea uscată de zirconiu este foarte reactivă și are o temperatură scăzută de aprindere (180-195 °). Se poate aprinde sub influența căldurii, electricității statice sau pur și simplu frecare, deci este de obicei păstrată ca o pastă umedă.
notițe
- ↑ Beriliul ca combustibil pentru rachete a fost testat sub formă de suspensii; este utilizat în combustibili solizi rachete solizi
- ↑ Valorile temperaturii sunt date în grade de scară internațională de 100 de grade.
literatură
- NL Glinka Editura "Chimie Generală" "Chimia" Moscova 1965.
- S. Sanner "Chimia rachetelor antirachetă" Editura "Mir" Moscova 1969.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: