Окислители других групп

1.2.1.4 Окислители других групп

В пиротехнике можно использовать окисляющее действие также и некоторых солей – марганцевокалиевой и двухромовокислых.

Марганцевокалиевая соль KMnO₄ – калиевая соль марганцевой кислоты HMnO₄ [2].

Марганцевокалиевая соль или перманганат калия легко разлагается, выделяя кислород, а потому используется в качестве окислителя. При нагревании сухая KMnO₄ разлагается по уравнению [2]:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂,(1.16)

а при нагревании до 700-750°С разлагается и марганцевистокалиевая соль - манганат калия K₂MnO₄, также выделяя кислород [2].

Перманганат калия разлагается с выделением различных продуктов реакции и разного количества кислорода в зависимости от того, в кислой или щелочной среде протекает реакция [2].

Реакция в щелочной среде протекает сначала с выделением марганцевистокалиевой соли, которая затем разлагается, давая двуокись марганца и кислород, т. е. по уравнениям [2]:

2KMnO₄ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + H₂O + (О)(1.17)

2K₂MnO₄ + 2H₂O → 2MnO₂ + 4KOH + (2О)(1.18)

^{_________________________________________________________}

2KMnO₄ + H₂O → 2MnO₂ + 2KOH + 3(О)(1.19)

В кислой среде реакция проходит с образованием свободной марганцевой кислоты, которая разлагается, выделяя кислород. Реакции можно выразить уравнениями [2]:

2KMnO₄ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2HMnO₄(1.20)

2HMnO₄ + 2H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 3H₂O + 5(О)(1.21)

^{_________________________________________________________________}

2КМnO₄ + 3H₂SO₄ = MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O+ 5(O) (1.22)

Таким образом, 2 моль марганцевокалиевой соли в кислой среде выделяют 5 атомов кислорода, а в щелочной среде - 3 атома.

Из двухромовокислых солей иногда применяют дихроматы натрия Na₂Cr₂O₇ и калия K₂Cr₂O₇, выделяющие кислород при действии минеральных кислот [2].

Эти соли получаются действием минеральных кислот на хромовокислые соли (например, Na₂CrO₄). Двухромовокислый калий называется также хромпиком. Исходным продуктом для получения двухромовокислых солей служит хромистый железняк FeCrO₄, который встречается в природе, например, в России на Урале [2].

Пиротехника может располагать большим количеством разнообразных окислителей. В зависимости от того, какие свойства должен иметь состав, можно применить окислитель той или иной группы.

1.2.1.5 Выбор пиротехнических окислителей

Окислитель должен быть твердым веществом с температурой плавления не ниже 50-60 °С и обладать следующими свойствами:

-  содержать максимальное количество кислорода;

-  легко отдавать кислород при горении состава;

-  быть устойчивым в интервале температур от -60 °С до +60 °С и не разлагаться от действия воды;

-  быть по возможности малогигроскопичным;

-  не оказывать токсического действия на человеческий организм [5].

Однако иногда в составах применяются окислители, которые не обладают всеми перечисленными свойствами: например, NаNО₃ или NaClО₄ весьма гигроскопичны.

Особое внимание следует обращать на то, чтобы составы, изготовленные с применением выбранного окислителя, не были чрезмерно чувствительны к механическим импульсам и не обладали значительными взрывчатыми свойствами [5].

При выборе окислителя для пламенных составов следует учитывать интенсивность излучения продуктов распада окислителя в различных частях спектра. В составах сигнальных огней нельзя употреблять окислители, которые изменяли бы окраску пламени, например, в составы красного, зеленого и синего огней нельзя вводить соли натрия [5].

Чрезвычайно важно также, чтобы окислитель обеспечивал требуемую скорость горения состава.

Свойства наиболее важных окислителей, используемых в пиротехнике, приведены в таблице 1.1 [1].

Таблица 1.1 Свойства наиболее важных пиротехнических окислителей