Горение нитроглицерина
| Оглавление | Видео опыты по химии | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 6 2011 Предварительный вариант |
|
Нитроглицерин (ч.11) Козьма Прутков |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Горение нитроглицерина
Мы уже убедились из предыдущей части статьи (<Нитроглицерин ч.9. Взрыв нитроглицерина при нагревании)>), что нитроглицерин при нагревании способен не только взрываться, но и мирно гореть. Кроме энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, поведение нитроглицерина при нагревании и действии пламени хорошо описано в книге А. Штетбахер Пороха и взрывчатые вещества (1936)
[ ссылка ]. Приведем цитату.
Нитроглицерин воспламеняется не особенно легко. При соприкосновении с горящими или тлеющими телами он спокойно горит светло-зеленым пламенем. Наоборот, при внезапном сильном нагреве происходит взрыв; в зависимости от количества и скорости передачи тепла температура вспышки его лежит между 200 и 225°С. Если капли нитроглицерина падают с высоты 1 м на постепенно нагреваемую железную пластинку, то первые капли вспыхивают сначала медленно и беззвучно, затем все быстрее и с шипением и, наконец, при 200°С детонируют с оглушительным шумом. Когда температура поднимается выше 250°С, сила взрыва уменьшается, и при температуре красного каления имеет место беззвучное разбрызгивание. Медленное разложение молекулы нитроглицерина происходит уже при обыкновенной температуре, если (вследствие недостаточной промывки) в нем содержится азотная или азотистая кислота. Продукт разложения окрашивается в зеленый цвет с образованием азотистой кислоты, закиси азота и углекислого газа; постепенно появляются кристаллы щавелевой кислоты, и по прошествии нескольких месяцев нитроглицерин превращается в студенистую массу. В открытых сосудах и для небольших количеств такое саморазложение не представляет особой опасности, но в закрытых сосудах вследствие аккумулирования тепла происходит взрыв. Чтобы продемонстрировать горение, мы пропитали стекловату нитроглицерином и подожгли. Как видите, нитроглицерин спокойно горел желтым пламенем. (Зеленоватого пламени не получилось, поскольку для промывки нитроглицерина использовали раствор соды. Небольшой примеси натрия, которая осталась в продукте, вполне достаточно, чтобы окрасить пламя в желтый цвет). Если вместо стекловаты использовать хлопковую вату, эксперимент проходит аналогично. |
|
Горение нитроглицерина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теперь нагреем горелкой несколько капель нитроглицерина в уже знакомой нам импровизированной ложке (уже с вмятиной). Если нагрев достаточно быстрый, капли нитроглицерина часто не взрываются, а просто вспыхивают с более или менее сильным хлопком (обычно легким).
Хотя вспышка нитроглицерина происходит несравненно медленнее, чем взрыв, зафиксировать отдельные стадии вспышки на видео не удалось. |
Вспышка трех капель нитроглицерина при быстром нагреве |
|
|
|
|
|
Заканчивая тему горения нитроглицерина, мы решили заснять горение чистого нитроглицерина, чтобы получить описанное в монографиях светло-зеленое пламя.
Немного нитроглицерина три раза промыли обессоленной (деионизированной) водой. На пластинку жести капнули нитроглицерин и подожгли его сбоку горящей ваткой со спиртом. Результат вы можете видеть на фотографиях и видеоролике. |
Горение нитроглицерина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горение можно наблюдать если не для всех, то для большинства взрывчатых веществ. При этом наиболее склонны к спокойному горению метательные взрывчатые вещества (пороха), а наименее склонны - инициирующие взрывчатые вещества, для которых характерна детонация.
Например, небольшие количества черного или бездымного пороха (пироксилин) при поджигании горят. Тринитротолуол (тол, тротил) взрывается в основном при детонации или очень сильном ударе. Взрыв при горении на открытом пространстве происходит редко. Куски тринитротолуола напоминают мыло. После Второй мировой войны осталось много тротила и люди нередко принимали его за мыло. Разумеется, такое "мыло" не давало пены, но даже когда дети бросали его в костер, взрыва, как правило, не было. В надлежащих условиях можно наблюдать горение даже гремучей ртути (фульминат ртути). Напомним, гремучая ртуть - классическое инициирующее взрывчатое вещество. Спокойному горению взрывчатых веществ благоприятствуют: минимальное количество образца, расположение его тонким разреженным слоем и высокая скорость нагрева. Взрыву благоприятствуют: большие количества образца, компактное его расположение и постепенный нагрев. |