Костя, нужно убрать все украшения (салатовые выделения). Ты пишешь реферат. В тексте сохранились гиперссылки, убери их

Костя, нужно убрать все украшения (салатовые выделения). Ты пишешь реферат. В тексте сохранились гиперссылки, убери их Пиротехника – наука о свойствах горючих смесей и изделий из них, способах их изготовления и применения. Пиротехнические составы широко используются в военном деле и промышленности. Но в этом реферате я буду рассматривать пиротехнику в более узком смысле – как науку, знание которой необходимо для создания произведений фейерверочного искусства.            Рисунки в тексте несут функциональную нагрузку. Если они приводятся, то для чего-то. Для чего рисунки у тебя? К рисункам должны быть подрисуночные подписи. Требования к оформлению: шрифт – 14, интервал – 1, 5, выравнивание по ширине Ещё в древние времена человек придавал огню большое значение. Его использовали как средство коммуникации, как предупреждение об опасности и для оформления различных ритуалов, священнодействий. У многих народов существуют традиции, связанные с использованием костров (в России - это Масленица, праздник Ивана Купалы), свечей, факелов и т.п. Это были прообразы первых фейерверков.  Даже для самого простейшего фейерверка требуется смесь калиевой селитры (нитрата калия), древесного угля и серы. Горючие свойства этой смеси известны человечеству не менее полутора тысяч лет. Несколько меньший срок люди знакомы с метательным действием и взрывчатыми свойствами данной смеси, получившей название «черный» или «дымный порох». История создания черного пороха, служившего единственным взрывчатым веществом в течение 600 лет, прежде всего является историей развития промышленного неорганического синтеза. Два из трёх компонентов – сера и древесный уголь – известны с древнейших времен. Но только разработка методов получения и очистки легко разлагающегося окислителя – калиевой селитры – позволила человеку осуществить горение без доступа воздуха. «Родиной» селитры можно считать Китай, так как первое описание состава и рецепта приготовления горючей смеси из селитры, серы и угля связывают с именем даосского алхимика. Приводимый состав смеси (40 частей селитры, 20 частей серы и 5 частей угля) соответствует медленно горящему ракетному топливу, но не взрывчатому пороху. Фейерверки на основе горючих смесей были известны в Китае и раньше. Ключевую роль в распространении фейерверка сыграл Марко Поло, который после долгих странствий привез на родину порох из Китая.  Уже к XV веку каждая европейская страна имела свою версию фейерверка. В Италии и Германии даже сформировались пиротехнические школы.     В начале XIX века развитие фейерверка вступило в новую стадию. Теперь пиротехники задумались не только над технической стороной, но и над варьированием цвета фейерверка. Палитра значительно расширилась, также появились новые спецэффекты.      В России первый фейерверк был устроен в городе Устюг в 1674 году. При Петре I фейерверки становятся частью увеселений, устраиваемых на различных торжествах. Последний фейерверк в дореволюционной России был в августе 1915 года в честь взятия русскими войсками Перемышля. Возрождаться у нас фейерверки стали со времен Великой Отечественной Войны.              Ни одна пиротехническая реакция не обходится без горения и выделения тепла. Горение – процесс, при котором происходит превращение вещества или смеси веществ, сопровождающееся интенсивным выделением энергии и теплообменом с окружающей средой. Данное определение относится не только к химическим реакциям. В активной зоне атомных электростанций происходит именно горение ядерного топлива. Горение основано на способности некоторых превращений протекать с самоускорением за счёт выделяющегося тепла или накопления активных частиц (атомов и радикалов в химических реакциях, нейтронов в ядерных реакциях). Далее я рассмотрю только химические реакции. При горении световое излучение может почти отсутствовать, но тепло выделяется всегда. Реакции горения, протекающие в пиротехнических смесях, используются для получения световых эффектов, а также для совершения механической работы – выбрасывания искр и звёздочек, полета ракет и т.п. Очевидно, что движение ракеты связанно не только с выделением тепла, но и с образование газов в результате горения. Одного понятия “теплоты” характеристики таких реакций не достаточно. Полное изменение энергии в результате горения пиротехнической смеси с образованием газообразных продуктов будет выражаться суммой внутренней энергии ∆U и энергии расширения газов P∆V. В химической термодинамики эту суму называют изменением энтальпии ∆H: ∆H=∆U+P∆V. Энтальпия - теплота, поглощенная системой в реакции, в сумме с механической работой, совершенной внешними силами над системой. Так как при горении теплота и газы не поглощаются, а выделяются, энтальпия реакций всегда отрицательна. Вычислить изменение энтальпии реакции можно, не проводя саму реакцию, поскольку имеются табличные данные по стандартным энтальпиям образования химических соединений. Из определения энтальпии следует, что простые вещества в наиболее устойчивой форме при данных условиях имеют нулевое значение энтальпии. Например, элемент кислород существует в виде двух простых веществ - га­за кислорода O2 и газа озона О3. Кислород составляет 20 % воздуха и впол­не устойчив при стандартных условиях. Озон О3 - газ, запах которого мож­но ощущать во время грозы и вблизи мощных ультрафиолетовых излуча­телей. Этот газ образуется из кислорода в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей и жесткого ультрафиолетового излучения солнца. Озон легко распадается с образованием кислорода. Озон - неустой­чивая форма существования элементарного кислорода. Энтальпия реакции: 3O2 = 2O3 ∆H=+285кДж, или 142,5кДж/моль озона Поскольку ∆H= 0 для кислорода 02 по определению, энтальпия ре­акции, пересчитанная на 1 моль O3, и будет стандартной энтальпией обра­зования O3. Положительное значение свидетельствует о затрате энергии (кислород + энергия) при образовании озона. Пользуясь табличными значениями ∆H для исходных соединений и продуктов реакции, легко определить энтальпию реакции. Для этого из суммы табличных значений энтальпий образования продуктов реакции на­до вычесть соответствующие значения для исходных веществ с учетом ко­эффициентов в уравнении реакции. Рассмотрим следующий пример: 2KClO3+3C=2KCl+3CO2 С учетом коэффициентов в уравнении реакции получаем: ∆H = [2∙(-437) + 3∙(- 394)] - [2∙ (- 389) + (0)] =-1278 кДж Большое отрицательное значение энтальпии указывает на возможность самопроизвольного протекания этой реакции. Реакции, в ходе которых энергия выделяется в окружающую среду, на­зываются экзотермическими. Для более объективной оценки возможности осуществления самоподдерживающегося процесса горения следует вычис­лить энтальпию реакции на 1 г исходной смеси: -1278 =-4,55 кДж/г 281 Из практики известно, что устойчивое горение обычно возможно в смеси­ веществ, способной выделять при реакции не менее 1,5 кДж/г. Положительное значение энтальпии говорит о том, что для осуществле­ния этой реакции к реагентам необходимо подводить энергию, - следова­тельно, смесь сернокислого сульфата калия с углем не может гореть. Реакции, кото­рые могут идти только с поглощением энергии из окружающей среды, называются эндотермическими. Приведенные примеры показывают, что использование табличных дан­ных позволяет экономить реактивы и не тратить время на приготовление неэффективных смесей. В этом параграфе нет материала о скорости реакции горения!!! Для предсказания горючих свойств смеси нам необходимо использовать методы двух разделов физической химии - химической термодинамики (возможность реакции, вероятные продукты и тепловой эффект) и химиче­ской кинетики (скорость и механизм процесса). В настоящее время стро­гие теоретические расчеты скорости реакции возможны только для газо­фазных реакций, когда газами являются все исходные вещества и все продукты реакций. Реакции горения пиротехни­ческих смесей начинаются не в твердой смеси, а чаще всего в жидком или газовом слое, который образуется над смесью при ее нагревании. Для зажи­гания смеси селитры с углем необходимо сначала расплавить селит­ру. Аммиачная селитра плавится гораздо легче, чем калийная или натриевая, поэтому ее смесь с углем загорается легче, чем смесь калийной селитры с углем. Быстрая экзотермическая реакция горения происходит в газокапельном слое над твердой смесью, образованном газообразными и жидкими продук­тами сгорания, парами азотной кислоты и аммиака (продукты распада нит­рата аммония), жидкими микро каплями оксида, нитрата и нитрита калия(калийная селитра). Однако для осуществления этой быстрой реакции необ­ходимо разогреть поверхность твердой смеси до температуры испарения наиболее летучих веществ. Скорость этого разогрева определяется соотно­шением тепловыделения в газокапельном слое и тепло затрат на плавление и испарение исходных веществ. Смесь с легко сублимирующимся уротропином загорается гораздо лег­че, но при этом значительная часть тепла, выделяющегося в реакции, рас­ходуется на возгонку горючего – селитра плохо прогревается, ее разложе­ние происходит медленно. Медленное горение смесей с аммиачной селитрой также связано с тем, что возгонка соли аммония охлаждает по­верхность твердой смеси. Много тепла уносится и парами воды. «Гибрид­ная» смесь, сочетающая себе легкость уротропина и высокую теплоту горения угля горения угля, происходит достаточно быстро. Общие -выводы. Реакция горения пиротехнической смеси обычно на­чинается в газовом или жидком слое над поверхностью смеси; горение происходит в газовом или газокапельном слое у поверхности твердой смеси; скорость горения смеси определяется сочетанием процессов плавления, испарения, выделения тепла в зоне реакции, расходованием его на перечисленные эндотермические фазовые переходы и уносом энергии продуктами с высокой теплоемкостью. Отсутствие в смеси легко испаряемых веществ ухудшает воспламеняемость, но и их слишком легкое испарение приводит к «отрыву» зоны экзотермических реакций от поверхности, что замедляет горение. Из всех фейерверочных эффектов самым впечатляющим является, по­жалуй, цветное пламя. Существует огромное количество рецептов составов цветного пламени, но без понимания физики и химии «ответственных» за цвет процессов трудно выбрать нужный состав и тем более разработать его самому. Рассмотрим общие принципы получения цветного пламени. Для понимания принципов приготовления составов цветного пламени нужно знать не только основы химии. Грамотная работа требует знакомства с основными понятиям и квантовой механики - одного из самых молодых и сложных разделов физики и химии. Конечно, если вы располагаете совре­менными рецептами и всеми необходимыми реактивами, можно обойтись и без сложных теорий. Но тогда малейшее отклонение от методики способно дать неожиданный результат. Например, вы готовите последовательно составы желтого и синего пла­мени, каждый в строгом соответствии с рецептом. Зажигаете их, и оказы­вается, что оба состава дают желтое пламя. Если те же составы готовить в обратном порядке, то они дают при горении требуемые цвета пламени. Принципы разработки смесей цветного пламени. Для получения пламени, ярко окрашенного в один из цветов видимого спектра, необходимо использовать излучение атомов или молекул, способ­ных испускать кванты только в узких областях энергии (спектра). Более крупные частицы в горячей зоне пламени должны отсутствовать (или полу­чаться в минимальном количестве). Отсюда следует общий принцип - со­став цветного пламени должен представлять сочетание смеси, горящей в видимом диапазоне бесцветным пламенем, и добавки, выделяющей приданной температуре атомы или молекулы-излучатели. Энергия горения должна быть достаточной для возбуждения излучателя (на практике не ме­нее 3,5 кДж/г смеси). Общее количество дыма при горении может быть ве­лико, - главное, чтобы твердые частицы отсутствовали именно в горячей зоне пламени. Рассмотрим способы получения конкретных цветов пламени. Красное пламя. Возбужденные атомы лития испускают яркий красный (671 нм) и оранжевый (610нм) свет в виде узких спектральных полос. Од­нако в пиротехнике литий практически не используется из-за относительно высокой стоимости его соединений; кроме того, все литиевые соли важ­нейших кислот-окислителей чрезвычайно гигроскопичны. Главный излуча­тель красного цвета пламени в пиротехнических смесях - монохлорид стронция SrCI. Эти частицы в результате термического возбуждения испускают кванты света с длиной волны 636, 648, 661, 674, 688 нм. Другие со­единения стронция - оксид, а также монофторид и монобромид не дают ин­тенсивного и чистого красного излучения в пламени. Монохлорид стронция образуется в пламени по реакциям, уравнение которых: Эти процессы могут протекать только при недостатке кислорода. Оксид стронция образуется при разложении нитрата, карбоната ~и ок~алата, ис­пользуемых обычно в пиросмесях. Дихлорид стронция по гигроскопично­сти сравним с хлоридом кальция и в смесях не применяется. Поэтому по­следняя из реакций маловероятна. Источником хлора в пиросмесях служитоб~IЧНО XJlOp~T калия I\СlOз, перхлорат калия КСlO4 или аммонияN1i4C104, а- ~акже хлорорганические- соединения. Из последних наиболее доступен и безопасен (не дает летучих ядовитых паров) перхлорвинил в ви­де опилок (порошка). Таким образом, составы,:красного ОГНЯ'"-ДGЛЖНЫ содержать, кроме окис' лителя и горючего, соедине~J1е стронция (окислителем может быть нитрат стронция) и источник хлора.:Лламя таких составов должно быть восстано: вительным, т. е. смеси содержат избыток "Горючего. Чистота цвета пламени; вычисляемая по формуле: достигает 80 %. Это означает, что интенсивность Е62О.760нм красного света составляет 80 % от интенсивности Е4О0-760н" всего видимого излучения пи­росмеси. Желтое lUIамя. Желтый излучатель наиболее доступен. Им являются возбужденные атомы натрия, испускающие кванты света с ДЛИНОЙ волны 589 нм. Выше 10000С большинство соединений натрия легко диссоциирует, и в пламени появляется линейчатый спектр излучения атомарного металла. В крупных городах улицы вечером освещают желтые натриевые лампbI, в которых пары металла возбуждаются электрическим разрядом. Желтое lUIамя легко получить, если использовать в качестве окислителя натриевую селитру. Менее гигроскопичными будут составы с нитратом калия (калий дает в видимой области бледно-фиолетовое пламя). Эффективным источни­ком атомов натрия в этом случае может быть его оксалат (несколько хуже ­карбонат). Чистота цвета, вычисляемая по формуле: достигает 80 %. В присутствии галогенов желтое излучение натрия ослаб­ляется, что полезно для составов красного и зеленого пламени. Зеленое lUIамя. Зеленый свет испускают возбужденные атомы таллия (535 нм), соединения бария, бора и меди. Однако соединения таллия чрез­ вычайно ядовиты, бор дает обычно малоинтенсивную окраску, дигалогени­ды меди с зелеными полосами в сп~ктр~и-сnyскания достаточно гигроско­пичны и несовместимы с более активными металлами (горючими икорпусами изделий). Оксид§ария, его,фторид и бромид содержат в спектреисnyскания МНОГо желтых полос. Наиболее эффективный излучатель - мо­ нохлорид бариt-ВаСI'(спекf].аЛьны,~- пgч.о.sы излучения при 524, 523, 514" 5 f3 .им). Pe-aIЩИИ ПО.lIyЧеНИЯ""'В-:пламени' ВаС\ те же, что и в ёлучае монохло-'/ рида стронция' (tM. iiЫше). Поскольку; в., отлиЧие от стронция; мЗлогигро-: скопичным является не только нитрат бария, но и его хлорат, раньше были. популярны составы на основе Ва(СlOзЪ'--Н2(,} Но такие составы обладают вы_окойй чувствительностью к м.еханическим воздействиям, поэтому в на­стоящее время они не производятся. Пользуясь таблицами 1 и 2, вы можетесами сравнить по степени опасности хлорат бария с бертолетовой солью. Общие принципы создания С9ставов зеленого lUIамени те же, что и для: красного.- наличие.В смеси И'СТО'lника бария и хлора, недостаток окислите.; ля. Чистота цвета составов зеленого пламени может достигать 80 %. Сине~ nламя.~, В O-ТЩf'...!Ш: от рассмотренных выше цветов, синее пламя 'и'меет Н-ев'ысокую чист~ интенсивность - оптимальные излучатели си­него спектра не найдень'ГеИний цвет излучают возбужденные атомы индия(451 нм), 'сине-зеленый цвет придают пламени соединения цинка, сине­фиолетовый - соединения рубидиЯ и галлия. Однако индий и галлий - ред­кие металлы, а излучатели на основе цинка малоинтенсивны. В современ­ной пиротехнике синее пламя получают, используя в качестве излучателямолекулы монохлорида меди CuCI (спектральные полосы излучения при429, 442, 476, 485, 488 нм). Монохлорид меди испускает кванты в синейчасти видимого спектра при температуре не выше 1200°С в восстанови­тельном пламени. В современных составах синего пламени чаще всего ис­пользуют смесь перхлората аммония с уротропином (избыток горючего) сдобавкой моноХ:Лорида меди (несколько процентов по массе). Чистота цветане превыаетT 30 %. Ранее для получения синего пламени использовали го­рючую смесь хлората калия с серой и ] 5-20 % малахита. В такой смеси сераобеспечивает выделение свободного хлора по реакции: После расчетов приготовьте объединенную смесь, в которой примерно 2/3 горючего расходуется по реакции (27). Горючего в смеси должно быть на ] 5-20 % больше по сравнению со с-rёхиометрическим количеством. Перед . приготовлением смеси обязательно пр§верьте древесный уголь на отсутст­ : вие окраски пламени. Смесь, составленная по уравнению (27), должна го­ реть слабо-фиолетовым пламенем. В npottecce, горения такой смеси в пла­мени присутствует хлор, образующийся по реакции, аналогичной (26). Дляфейерверков, используемых в помещении, серу замените сахаром(C12H120II) или смесью сахара с крахмалом с соответствующим перерасче­том. Внимание! Даже если вы пользуетесь не хлоратом, а перхлоратом калия, не перетирайте его совместно ни с какими горючими веществами! Смеси на основе хлората калия (бертолетовой соли) очень чувствительны к механи­ческим воздействиям. Кроме того, при длительном хранении смеси, содер­жащей хлорат и серу, возможно ее самовоспламенение. Например, в Анг­лии использование совместных смесей хлоратов и серы без разбавляюшихи стабилизирующих добавок запрещено с 1894 г. Для цветовых составов, используемых в светлое время, а также для звездочек, поднимаемых ракетами на относительно большую высоту, сле­дует использовать смеси, дающие более яркое цветное пламя. Такие смесисодержат порошок магния или его сплава с алюминием. В качестве источ­ника хлора и окислителя используются хлорорганические соединения: Уравнение (30) составлено для перхлорвинила, который может быть досту­пен в виде порошка или смолы. Возможно использование полихлорвинила (поливинилхлорид ПВХ). Хотя гексахлорбензол и гексахлорэтан дают бо­лее чистый цвет, использовать их нежелательно из-за ядовитости и легкогоиспарения. Объединенную смесь готовят так, чтобы примерно 2/3 магниярасходовалось по реакции (29). Количество нитрата бария надо уменьшитьпо сравнению со стехиометрическим на 15-20 %. Эта смесь зажигается го­раздо труднее, чем перхлоратная, ,- для звездочек по надобятся переходныезажигательные составы. Совершенно аналогично зеленым FOтовят. составы красного пламени. Следует только учесть несколько больШую гигроскопичность нитрата стронция. Обычно чистота цвета красного f1)Jамени получается выше, чем ~ зелеН(~г,? НИтр(iТЫ cТpO.н-ц~ и- б'ар~ .r10жн~j'амени-ть и~ оксалатами ИЛ!, . карбонатами, но не хлоридами, так как последние образуют кристаллогид­ раты. В уравнениях 29-32 не приведены,промежуточные реакции образова­ния цветоизлучающих ,мо"охJiёipид'9..iГ'Э:Ги уравнения используют Пр6ЖДевсего для расчета массовых соотношений"компонентов. Правила создания составов синего пламени описаны выше. При необходимости замеJUJИТЬ горение .Co~TaBOB красного, зеленого и : синего пламени удобно использовать неболь~~едобавки хлорида аммония (29) (30)

Похожие:

	Как в Фотошопе убрать тень с лица? Итак, приступим. Но перед тем, как вы будете пробовать каждый способ, нужно дублировать изображение и работать только с копией		Реферат 2000 знаков для перевода на англ язык Если можно, в ссылках только указывать Фамилию автора, название работы, год и стр. Без подробного описания, т к ссылки все равно...
	Урок русского языка в 5 классе Учебник Русский язык. 5класс /Ладыженская Т. А.,2005-2009г Краткое изложение текста – это пересказ его основного содержания, где необходимо сохранить только всё самое важное с точки зрения...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ...
	В. Д. Губин Свобода во все века была главной ценностью человека,... А главное – нужно признать, что нет никакой единой цели, к которой бы двигалось все человечество, и каждый шаг вперед может увеличить...		Реферат по фармакологии студентки 471 гр Эксперименты Жан Сервэ Стаса (Метод выделения основных растительных ядов)
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Зачем ты все это пишешь?" Он искренне считал, что книга о бизнесе, и даже о таинствах и причудах бизнеса, может получиться только...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Создать условия для закрепления умений написания родовых окончаний имён прилагательных; определения рода имён прилагательных по роду...
	Реферат, Вам необходимо написать мне на juristudent Этот реферат уникален. 2006 г!!! А за уникальность нужно платить		Миф о репрессиях в советской науке Лирику пришлось убрать за неимением места (правда один раз не удержался – каюсь). Выводы же придется делать самому читателю. И хотя...
	Элфи Коэн Безусловные Родители Как уйти от поощрений и наказаний к любви и пониманию Все что нам нужно это любовь. Любовь это когда не нужно извиняться, что сорвался вчера утром на кухне		Урок по биологии на тему: «мочевыделительная система. Строение и значение почек» Цель: сформировать у учащихся знания анатомо-физиологических особенностей мочевыделительной системы; раскрыть значение выделения...
	Реферат по дисциплине Как правило, мы плывем по течению, иногда сражаемся с ним, но именно оно управляет нами, и нам не приходит в голову, что то, на что...		Реферат на тему: «Нужно ли воспитание в современной школе и если «да», то в каком виде?» «Поведение – это образ жизни и действий. Культура поведения – это всё то,что выработало человечество в области поведения т е обычаи,...
	Реферат на тему: «Защита информации в сети Интернет» Однако, несмотря ни на что, число пользователей Всемирной Паутины удваивается чуть ли не ежегодно, и такими же темпами идет всеобщее...		Урок «Значение процессов выделения в организме» Образовательные задачи: создать условия для формирования сущности биологического процесса выделения, для формирования новых биологических...