硝酸塩の溶解度 ( 第

(1)

研究韓文

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硝酸塩の溶解度 ( 第

9報)

一硝酸 7 '/そこウムー硝酸ストpンチウムー水系の相平衡一席事故●.秩青菜也子●.中村英嗣'

硝酸ア'/そこウムー桶酸ストF,I/ナウム2成分系の平術状感園を作成し,共触組成および共舶温度としてNW O391.2wt./Oi.Sr(MOS)28.8wt.% および159.7℃を得た｡また.40〇一

‑15℃の温度範囲でNH‑N03‑Sr(NO3)2‑H203成分系平楯状.Q,団を残留法により作成した｡

この系の3成分共馳組成はNtI.N脚 .如 t.%,Sr(JIO3)315.Sypt.形,t72051.2wt.9iで.共敵温度は‑19.8℃であった｡これらの系において枚盤の形成は認められないが.20℃以下の系{･は含水塩(Sr(NO3)2･4Hz0)が形成される.

また, これらの3成分の爆薬組成に近いモデル混合物について.平衡状態における飽和溶液およびこの溶液と平掛こある固相の組成が,温度変化によってどのように変化するかな検肘し

た｡

さらに.3成分飽和溶液中の有効由来濃度の比較を行った｡

t.枯骨

硝酸ア '/.t;ウム(以下ANと時紀)を主な酸化剤とした含水爆薬およびAN水溶液を分散相としたヱマルシ9ン爆薬の研兜あるいは製造において.その基礎的知飴として郁々の添加剤を含むANの溶解性を知ることの瓜蛮性については先に述べたlI｡飽和溶解度以上の溶質を溶解して過冷却状感の溶液を分散させた‑マルシ9ン爆薬については.エマルシ 3I/の安定性や低温物性を検肘する上で特に相互溶解度の知蝕が鹿妻となる｡

L

eiberは.ストp'/チウムの桶酸塩.塩素酸塩, 過塩素酸塩は溶解庇が高く.単位休耕当りに含まれる敢葉虫が大であり.高いエネルギーをもつ爆薬の設計が可虎であると述べている｡

本研究 {･は,柄酸ストp./ナウ.i(以下SrNと喝紀)を含む硝安系の細々の温度における溶解性を知る目的で.主にAN‑SrN‑H20三成分系について検討した｡

SrN‑H202成分系の状儲回はSievertsら3)によって完成されているが.AN‑SrN2攻分糸状店国の報告はないので. この系についても合せて換肘した｡

2.央畿 2.1洗薬

昭和62年5月27日受理 '九州工薬大学工学部環境工学科

〒804北九州市戸畑区仙水町1‑ 1 TELO93TB71‑1931内線446

ANおよびSrNは,市取の特級妖雅を水より再結晶して用いた｡

2.2平楯状懸図の作成

2成分糸の平衝状態図は,主に冷却曲線法115こよって作成した｡AN‑SrN‑H203攻分系平衡状態図の作成は.前収ま{･と同様な残留法57によった｡戎骨法における各屯の濃度は.SrZ◆イオー/漁鑑をキレート滴定法6).NOr イオ '/濃度を分光光度法T)によって洞定し.SrN浪度は〔Sr2+〕イオl/濃度.AN濃度は〔NO3‑〕

イオン蹟庇と2〔Sr2+〕イオt/濃度の並として求めた｡

さらに.水分血は全丘と全塩見の並として求めた｡

3.積果および考察

3.I SrN‑AN2成分系の平術

SrN‑AN系の大気圧下における平衡状態図をFig.1

に示し.回の各額域に存在する安定な相をEg中に示した｡ANは挿酸く169℃)8)すると分解が生起するおそれがあるので9).耐定は180℃以下の温度屯田にとどめた｡

この系の共組成は.AN91.2wt.タi,SrN8.8wt.%

とAN側に片寄っており.共触温庇は159.7℃であった｡SrNの触点が570℃(これ以上 {･吸黙分解)と,

ANの駿点よりかなり高いため,共蝕租虎がAN個に片寄り.共触温度がANの敵点に近くなる｡

3.2 SrN‑AN一水 3成分系の平砺

SrN‑Aが一水3成分系の平衡状感における飽和辞液および固相を含む藤波の唖々の温度における租庇を盃丘

%{･Tablelに示した｡この中から40℃,20℃および

‑10℃の捺染をFig.2‑4に回示した｡回申の白丸は

‑L52‑ 工業火薬

(2)

T8b181 SoltJbilitydatiIfortheternarysystem NH4NO3‑Sr(NO

8

)rHIO

So)idphase

Liquidphase(wt.%) Wetsolidphase(wt.%)

NHINOS Sr(NO3)7 H20 NHINO3 Sr(NOB)2 H10

N

･N‑⁚⁝AN⁚SrS

0.468038021̲6幻̲2t59141

0889‑23677乃8花633384

0863959■q2.7.15102157稚釦

CO5576238855t484t39翁封か24おお

2645067574846粥別記おがt46

0

918■q2075LL)04かお3t44粥餌677

04 N一1S･ms･NNrS

′′

SrN+AN

AN

966‑q一814725諮別33別2‑お2̲8̲918.t

58897530019尉鮒61即防餌5961加9.氏

66604765376d4.4.8.12.15.18.m盟花札

■｢J｢37193256205弱EB4945423938おおか31343

688715860470瓜札弧弧弧35.33.32.汲別.̲8.臥o

896qP69250‑‑05

0

4日1519別E;323746約576

加

SrNH

〝〝

lソ■

SrNH+AN

AN

3.4.ArLL)00639肪33劫2831.9

I‑2696▲｢757595727訪10.1

6.406.4673.5.943.鵬58弧

5608902039236560̀4‑566tLb一｢33444

5021580.4302927加27溺157

0

48‑62山06708̲9273637舶485

0 etlI

1Ce⁚H+tr=HNS■■S NA

⁚E+AN⁝NrS

.448Ln0tL)tL5.46札77.弧弧汎弧孔27.臥

6559LD71075.ほ乳57.Sg鈷3;5

01765846713.10.6.5.10.m弧61.臥

0I.160623587tL'757267防御知4641434852

67600092J︼0817刀21刀か21t780

037▲｢A｢876095乱t9.m11.1&汲g弧39.42.47

0.〜 JT9‑0O0Ar18乃7967胡瓜36323

.1.A‑8533cc83679385213d｢2

271773142ll3151516お出佑

7224673q‑5967.凪6359555147馳5355

189.48000

0

5188880501111‑1

3707057‑‑51光かお2詐293439414

5I

InvaTiantpointdataEortheternarySy81cm oENHINO3‑Sr(NOJ),‑H70

Tempemturc;‑19.8cc

ComposilioniNHINO333.3.Sr(NOS)'15.5,H2051.2wt.%

AN;NHINO3.SrN;Sr(NOB)i,SrNH;Sr(NOB)2･4H,0

K6gy6 Kayaku.Vol.49.No.3.1988 ‑ L53‑

(3)

0

5 10 u

Sr(FO+)J (Vt.I) htecEIcpoint(8)I

mAm● 91.2Vt.I SrOTO●)王 8.8Vt.王

Te叩 . 159.7'c

Fig.1 PhasediagmmEorthebinarysyste mam‑ monium rlitratei

trOndum nitrate At40●C

sr(NO,)I ve18h‑ r血Ction 肌 M)) Fig.2 Phse diaBTu fo

r the systen) an 一 monitLn nitrate‑如 n血1m nitrate‑v

pater atdo℃

飽和溶液の組成を.鵜九はB

l相を含む溶液の組成を示す｡これら2つの点を揺ぷ対応

線(Tieline)と正三角形との交点がその溶技と平

掛こある固相の組成を示す.

これらをTablelの庇綾の列にまとめた｡

40℃においては.対応掛土正三角形の頂点に集まっており.この系に存在する同相は純粋なSrNと

ANのみであり.含水塩や較塩の存在は究め

(4)

Tablo2 Equilibrium dataEorthemixtureoENHtNO3/Sr(NO

B ) )

/HIO=75/10/15(wl.) Temp. liquidpahASC Solidphase Solid/Liquid

(℃) NHINOS Sr(NOD)3 H20 NHINO3 Sr(NO 3))A4H90 (wt./wt.)

5乃5848胡37諏訪

7140加005l.I.t一︻ ̲o̲72溢おか̲

15 25 31 37 38 41.5 47

仰叩 00 00

氾8

‑ ‑ ‑ J

l

0 0 0

0811

sr(NOJ)Z we18hH rdCtlon 帆 NO)

Ftg.5 Solubility curyeSEortheSyStem am･ monium nitrate‑8trOntium nitrat

e‑Water atyariot18temperatures

における専温不

(5)

(8JS)twT)rLTqBP31VJrLltrQJ○ntJtTtt'qlJ亀bo

0

²⁰ ⁴⁰ ⁶⁰ ⁸⁰ ¹

00 Sr(J40}))(

tJE.‡)

Fig.7 0xyg^cnbahnccofsaturatedsolu血n of aJnmOrLlumnitrate一名trOntiumnitratemix･

tureS

固化が完結すれば.固相の組成は叔初の溶液の組成と P 3なる｡.4.3成分飽和蒋兼中の有効酸素濃度の比較唖々の温度における三成分状態図の結果よ

り,純粋な硝安辞掛こSrNを加えた際の飽和溶液Ig中の有効酸素浸庇の変化をFig.7に示した｡これによると,育効酸

禁漁度は.相互溶解度の増加により蛾安のみの場合J:りも増加し.帝阻不変点付近で叔大となっ

ている｡

さらに,このような有効酸素濃度のSrNと他の壇との効果とを比較するために.前報州までに油定した溶解

度のデータから有効駿東浪度を計井してFig.8に示した｡これに上るとSrNと同様.絹酸カルシウ.i, 璃酸ナトl)ウムを添加した硝安溶

液についても.これらの塩を垂加することに上って,

その溶液中の酸素丑は増加している. これ11.瑞安

中の有効由来丘に比べてこれら3つの朝敵塩の方が大

きな伍をもつからである｡達に,酸

化剤として上りも良感剤としての効果が m持される硝

酸ヒドラジ'/は.瑞安溶液に対する好摩性は良いが,そ

れ自身の有効酸素丘(0.084g/g)が硝安(0.20g/∫)に比べて小さいために.添加により酸素丑はほとんど増加しない｡スラ l)一頬熊の固

有化学エネルギーは,同一溶液中の酸化剤の有効赦来La:と共に増加させる

ことが{･きるから, この収点からはANのみよりも.

(6)

長田英世,工業火薬.47.40(1986) 2)C.0.地 r,門田文宏訳.工業火薬,46,

270(1985)

3)A,Sieverts,W.Petzold,Z.An org.Chem..212, 273(1933)

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6)上野柴平,̀キレート滴定法/南江堂(1972) P253‑259

7)浜口仲.熊田六郎,遠藤佑也.分析化学,7. 409(1958)

8)Urbamski,̀ChemistryandTechnologyofEx･ plosiyes",PergamonPress(1965)vol.2,p450 9日bid..p455

10)中村共闘.原審毅.長田英世,工英火萌,43. 63(1982)

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SoILJbilityofSomeNitratesinAqueousSolution(Ⅸ)

PhaseEqu‖brium ofAmmonium Nitrate‑Strontium Nitrate‑WaterSystem byYasutakeHARA暮,MiyakoAKIYOSHI'andHidetsugtlNAKAMURA●

Phasediagramofthebinaryammoniumnitrate(AN)‑strontium nitrate(SrN)wascon･

structedfrom thecoolingcurves.The血tecticcompositionis91.2Wt% AN,8.8Wt% SrNandeutectictemperattueis159.7℃.

PhasediagramsofANISrN‑H20temarysystematvarioustemp町 atureSWeremadeby residualmethod.Ternaryeutecticcomposidonforthissystem contains33.3% AN,15.

5% SrNand51.2% H20byweightat‑19.8℃.Doublesaltswerenotobtainedinthis system.

TheequilibriumsituationofthreecomponentmiXtureSandthecompositionchang飴 Of liquidandsolidphasebasedonthechangesofwatercontentandthetemperaturecallbe predictedfromthesediagraLnS.

Theeffectiveoxygenofsattm tedsolutioncontaiJ)edANandvariotlSadditivesforan oxydizingagentaresummarizedinthisreport.

('DepartmentofEnvironmental Science,FacultyofEngineering,I(yushuln‑

stituteofTechnology.Sensui‑Cho,Tobata‑Ku,KitalqTushu',shi,Japan)

K6gy6KayakLJ.Vol.49.No.3.1988 ‑157‑

硝 酸 塩 の 溶 解 度 ( 第