„Rakéta-hajtóanyag” változatai közötti eltérés
| [nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
a kozmetikai javítások |
|||
26. sor:
Az összes heterogén szilárd üzemanyag két alapvető komponense az oxidálószer és a redukálószer (vagy tüzelőanyag). A begyújtás során közölt energia hatására ez a két komponens reakcióba lép egymással, a reakció során pedig hő és gázak fejlődnek. Az érthetőség kedvéért a továbbiakban a kálimnitrát/szén üzemanyag égése van részletezve. A kálimnitrát (oxidálószer) hő hatására elbomlik oxigénre, nitrogénre és kálium-oxidra, a következő reakció szerint:
: <math> \mathrm{2KNO3 \rightarrow K2O + N2 + 2,5 O2 - 151 kcal}</math
A keletkező oxigén reakcióba lép a [[szén]]nel (tüzelőanyag), [[széndioxid]]ot és [[szén-monoxid]]ot eredményezve. A reakció során hő szabadul fel:
▲: <math> \mathrm{nC + (n+m)O2 \rightarrow mCO2 + (n-m)CO + 94m kcal + 26(n-m) kcal}</math> <br />
Az összesített reakció a sztöchiometrikus együtthatókat elhanyagolva a következőképpen néz ki:
▲: <math> \mathrm{KNO3 + C \rightarrow K2O + N2 + CO2 + CO + Q}</math> <br />
ahol Q a keletkező hőmennyiséget jelöli. A mellékreakcók során valamennyi [[kálium-oxid]] is reagál a széndioxiddal, káliumkarbonátot eredményezve, illetve valamennyi káliumkarbonát elpárolog, ami egy kevés hőt von el a rendszerből. A végső reakció tehát nagyjából a következőképpen néz ki:
: <math> \mathrm{KNO3 + C \rightarrow K2CO3 + K2O + N2 + CO2 + CO + Q}</math
A pontos reakciót felírni eléggé bonyolult feladat, nehéz felmérni, hogy mennyi szén oxidálódik szénmonoxiddá, mennyi alakul tovább széndioxiddá, esetleg mennyi marad korom formájában, mennyi [[nitrogén]] oxidálódik nitrogén-oxidokká, mennyi [[kálium-hidroxid]] képződik stb., a lényeg hogy látható a gáz- (N2, CO2, CO) illetve a hőfejlődés. Minél több gáz és hő keletkezik, annál jobb az üzemanyagunk. Az ideális az lenne, ha csak [[gáz]]nemű termékek keletkeznének, sajnos ez korántsem így van, az említett példánál maradva az égéstermékek tömegének ~55%-a szilárd halmazállapotú (70-80% KNO3 tartalomnál). Ez nagyban rontja a hajtóanyag "[[teljesítmény]]ét", a szilárd részecskék ugyanis nagyobb tömegüknél fogva nem képesek annyira felgyorsulni mint a jóval könnyebb gázmolekulák, kisebb lesz tehát a rakétamotor impulzusa.
| |||