Описанные выше пороха, кроме ряда достоинств, обладают и некоторыми недостатками, ограничивающими их применение. Так, хлорато-цианоферратный имеет не всегда достаточные температуру пламени и живость, перманганатный и пероксохроматный - плохую сохраняемость; кроме того, их компоненты не всегда доступны в требуемых количествах. Но во многих случаях вместо этих смесей с успехом может использоваться сильно металлизированная композиция на основе двуокиси свинца - "серебряный" оксидно-свинцовый порох.
Двуокись свинца - PbO2 (молекулярная масса 239,2) - вещество от темно-коричневого до бурого или практически черного цвета, негигроскопичное и не растворимое в воде; существует в двух кристаллических модификациях с удельными весами 9,33g/cc и 9,67g/cc; практически ее плотность обычно принимают в 9,4g/cc. В кислых средах PbO2 - исключительно сильный окислитель; в сухом состоянии разлагается с выделением кислорода при нагревании до 220-320C (в зависимости от модификации).
Как следствие, термитные смеси на основе двуокиси свинца сгорают с высокой скоростью; причем благодаря высокой температуре образующийся свинец (или его окись) в зоне реакции находится в парообразном состоянии. В зависимости от требований, содержание алюминия в такой двухкомпонентной смеси может варьироваться от 7% (восстановление до PbO ) до 13% (восстановление до элементарного свинца).
Получить PbO2 можно различными способами - например, действием сильных окислителей на подщелоченный раствор соли свинца; разложением смешанных окислов свинца азотной кислотой; гидролизом подходящих плюмбатов; наконец, электролитическим окислением. Тем не менее, из-за высокой токсичности соединений свинца (особенно растворимых) самостоятельно заниматься синтезом значительных количеств двуокиси не рекомендуется. Для приготовления же оксидно-свинцового пороха с успехом можно использовать анодную массу старых кислотных свинцовых аккумуляторов (в наше время разбитые стартерные аккумуляторы удается обнаружить в ближайших кустах практически около любых гаражей, а на корабельных свалках встречаются крупные судовые аккумуляторные батареи).
Поскольку содержание кислорода в анодной массе зависит от степени разряда аккумулятора, то желательно брать ее из максимально заряженных батарей (в них анодные пластины имеют темно-бурый - почти черный - цвет). Кроме того, удобнее использовать аккумуляторные батареи прежних лет производства - т.к. сейчас для предотвращения осыпания к двуокиси свинца примешивают волокнистый наполнитель (например, стекловолокно), что может затруднить ее измельчение.
При большой необходимости, анодная масса частично разряженных аккумуляторов может быть либо доокислена электрохимически, либо обогащена двуокисью (с одновременным получением нитрата свинца) чисто химически - обработкой азотной кислотой или осторожным "сплавлением" с нитратом аммония.
Способ отделения анодной массы от анодных пластин зависит от их конструкции - например, в случае автомобильных аккумуляторов достаточно осторожно размять пластину между листами пластика, убрать оставшуюся свинцовую решетку и выбрать ее обломки. Далее анодная масса растирается (лучше - во избежание пыления - влажная). Если порох предполагается долго хранить, то растертая масса отмывается от остатков серной кислоты (водой и слабым раствором аммиака), после чего сушится и дополнительно размалывается.
Высушенная мелкоразмолотая масса смешивается с 7-10% тонкой алюминиевой пудры (большее количество алюминия обычно бессмысленно из-за пониженного содержания кислорода в анодной массе, а при меньшем количестве алюминия порох может оказаться склонным к беспламенному выгоранию). (P.S. Если двуокись обогащалась обработкой расплавом аммиачной селитры, то появляется дополнительный кислород в виде основного нитрата свинца и содержание алюминия может быть увеличено.)
Затем смесь порошков замешивается на нитроклею до состояния густой сметаны, получившаяся паста (сырая пороховая масса) распределяется по листу полиэтилена и слегка подсушивается.
Частично подсушенная масса аккуратно растирается до зерен или гранул требуемого размера (как и в случае черного пороха, желательные размеры частиц определяются назначением пороха), после чего окончательно высушивается (на воздухе, в тонком слое) от остатков растворителя.
Сохраняемость такого оксидно-свинцового пороха, особенно приготовленного на основе нитроцеллюлозного клея заводского изготовления, очень хорошая (может храниться годами без изменения свойств и абсолютно не гигроскопичен). К его особенностям следует отнести сочетание высокой объемной и низкой удельной плотностей энергии - что не способствует применению данного пороха в пиротехнических зарядах ракет. (Да, а здесь посторонняя вставка - "пиробайки" воруют у меня все подряд - но я вовсе не уверен, что сами они все сворованное читают - вот и хочу это проверить. Михаил.) Другое его характерное свойство - высокое начальное давление газов и резкий спад этого давления при их расширении (обусловленное конденсацией паров свинца и его окиси).
Как следствие, подобный крупнозернистый порох эффективно работает в вышибных зарядах пиротехнических мортир, мелкий порох - в различного вида петардах, разрывных зарядах и т.д.
Кроме того, при необходимости достижения особо высокой скорости сгорания (живости) пороха, вместо нитроцеллюлозного клея (или в смеси с ним) может быть использован раствор обычного бездымного пороха в подходящем растворителе (ацетоне, 646, т.д.). Но надо иметь в виду, что при сгорании в замкнутом объеме или при метании массивных снарядов модифицированный состав может детонировать. Так, в свое время, при попытке метания таким порохом сигнальной шашки (сформированной из аналогичной же смеси) ствол мортиры разделился на довольно большое число довольно небольших фрагментов.
Кроме собственно пороха, из сырой пороховой массы "серебряного" оксидно-свинцового пороха можно изготавливать (лить, выдавливать, прессовать, лепить) различные пиротехнические элементы - например, форсовые и воспламеняющие заряды. В частности, сочетание высокой плотности с высокой температурой и скоростью горения (скорость горения стержня из такого состава составляет 1-5cm/sec) позволяет использовать подобные вставки в каналы двигателей твердотопливных ракет как весьма эффективные воспламеняющие и бустерные (стартовые) заряды.
Однако, при любом использовании подобных составов надо помнить, что сгорают они с образованием очень большого количества токсичного дыма, содержащего свинец. Соответственно, эти составы совершенно недопустимо сжигать в помещениях (во избежание длительного загрязнения свинцом).
Михаил @mihailru.freeservers.com
www.pirotek.info - изготовление пиротехники и изготовление взрывчатых веществ, гексоген и детонация