hrvatski

Kinetika procesa razgradnje nitroceluloze

Tijekom vremena u masi baruta se odvija niz kemijskih i fizikalnih procesa kao što su gubitak stabilizatora, difuzija i isparavanje nitroglicerina, razgradnja nitroestera (nitroglicerin i nitroceluloza) i dr., uslijed čega dolazi do promjene fizičkih, kemijskih, toplinskih, balističkih te mehaničkih svojstava baruta. U konačnici to rezultira promjenom svojstava baruta te smanjenjem vremena njihove pouzdane upotrebe. S obzirom da na mehaničku stabilnost baruta presudan utjecaj imaju svojstva nitroceluloze kao matrice, cilj ovoga rada bio je istražiti kinetiku procesa termičke razgradnje nitroceluloze. Kinetika razgradnje nitroceluloze određena je na temelju sljedećih eksperimenata: - praćenjem gubitka mase uzorka nitroceluloznog baruta u ovisnosti o vremenu izotermičkog zagrijavanja (Tizot = 140 do 165 °C), primjenom termogravimetrijske analize, te - praćenjem promjene srednje molekulske mase nitroceluloze u uzorcima dvobaznog baruta, u ovisnosti o vremenu izotermičkog zagrijavanja u termostatu (Tizot = 80 do 90 °C), primjenom kromatografije na propusnom gelu Na temelju rezultata izotermičke termogravimetrijske analize utvrđeno je da se gubitak mase uzoraka nitroceluloznog baruta, s vremenom izotermičkog zagrijavanja može opisati: a) primjenom potencijskog reakcijskog modela (u početnoj fazi razgradnje,  < 0, 2), te b) primjenom reakcijskog modela n-tog reda (u završnoj fazi razgradnje,  > 0, 4), dok je obradom rezultata kromatografije na propusnom gelu utvrđeno da se promjena srednje molekulske mase nitroceluloze u uzorcima dvobaznog baruta, s vremenom ubrzanog starenja može opisati primjenom reakcijskog modela prvoga reda. Navedenim metodama je utvrđeno da se energija aktivacije procesa razgradnje nitroceluloze ovisno o temperaturnom području izotermičkog zagrijavanja uzoraka, te eksperimentalnoj metodi, kreće od 145 do 175 kJ/mol, a predeksponencijalni faktor od 1, 4• 1014 do 1, 1• 1016 s-1.

nitroceluloza; razgradnja; kinetika razgradnje; GPC; TGA

nije evidentirano