Альтернатива плавлению  

Перекристаллизация нитрата калия и сахара.
   "RCandy" - метод изготовления ракетного топлива из KNO3 и сахара без необходимости плавления каждого из этих компонентов.  Вместо этого, они растворены и перекристаллизованы, давая стабильно горящее топливо с интересными свойствами - оно может быть сформировано вручную практически в любую форму.  Я полагаю, что это безопаснее, чем традиционный метод плавления компонентов вместе на масляной бане, но это еще предстоит доказать.

   Достоинства
   Мне особенно нравится этот вид топлива, потому, что оно не токсично.   Оно состоит из из пищевого продукта и удобрения.  Таким образом, я не должен особо волноваться относительно обработки его или потери кусков его на дворе.  KNO3 используется как консервант мяса в производстве колбасы, да и в медицине.  В юности я доставал KNO3 в аптеке, где на бутылках было указано, что нужно брать ? чайной ложки, растворенной в воде как диуретик.  Я также находил его в мясном магазине, где он использовался в производстве колбасы.  И я заметил, что моя зубная паста включает KNO3 как десенсибилизатор.  Таким образом не надо волноваться при умеренном контакте и даже поглощение малых количеств KNO3 не причинит немедленного вреда большинству людей.  Взглянув на мешок специального удобрения Питера для жидкой подкормки, я заметил, что нитрат калия - первый в списке.  Растения любят его.


Предостережения на KNO3:
  1. Существуют доказательства, что использование нитратов/нитритов в пище может вызвать рак, и хотя потребление KNO3 возможно, все же не рекомендуется.
  2. После проглатывания нитрат калия метаболизируется в нитрит калия, который токсичен и особенно опасен для детей!  Держите его вне их досягаемости!
  3. У некоторых людей развивается дерматит после контакта с KNO3.  Если вы подвержены этому, то используйте перчатки.
  4. Вдыхание больших количеств пыли KNO3 может вызвать повреждения легких.  Если вы подвергаетесь воздействию пыли KNO3, то носите соответствующий респиратор.
Для получения полной информации смотри страницу безопасности

Другие хорошие вещи о Rcandy:
  • Стабильное, не разрушается, при условии, что изолирован от влаги воздуха
  • Реформируемое, может быть нагрето и сформировано практически в любую форму, или спрессован в форме посредством ручного давления
  • Превосходная прочность на сжатие, хорошая прочность на растяжение.
  • Производит плотные облака белого дыма, может использоваться как трассер.
  • Скорость горения может регулироваться температурой приготовления, а также введением добавок.
  • Относительно нечувствительно к воспламенению ударом или трением, можно сверлить, резать, дробить молотком без воспламенения.*
* Никаких обещаний, явных или подразумеваемых.  Каждое топливо имеет некоторую степень чувствительности, и может воспламениться при достижении определенного уровня воздействия.  Это топливо по-видимому имеет очень низкую чувствительность, поскольку никогда не воспламенялось у меня от удара или трения в тысячах случаев.   Но я не могу гарантировать, что оно никогда не загорится от удара или трения.  Должны приняться адекватные меры предосторожности, чтобы гарантировать, что если случайное воспламенение произойдет, то не будет серьезного ущерба или значительного повреждения.

Недостатки
    1. Мне не нравится тот факт, что топливо гигроскопично, поглощает влагу из воздуха.  Оно должно быть изолировано от воздуха или станет бесполезным в короткий срок, особенно во Флориде, где 90%-ная влажность считается низкой.   Также, это - фактор безопасности, так как потерянные маленькие кусочки топлива не будут долго огнеопасными.  Вскоре они станут жидкими, впитаются в землю и растения будут есть это.
    2. Это топливо несколько хрупко, таким образом оно должно быть расположено в двигателе так, чтобы не сломаться или не раздробиться в течение обработки или горения.   Опасения возникают, когда упакованные шашки могут ломаться в случае расширения и когда шашки могут ударяться друг о друга.  Имелось некоторое опасение, что срезающие силы, вызванные чрезвычайным ускорением, разрушат шашки, и куски забьют сопло.  Консервативный дизайн двигателя может компенсировать эти ограничения, но это может ограничивать выбор геометрии шашки.
    3. Это топливо имеет ISP (удельный импульс) ниже, чем некоторые другие топлива, особенно композитные.
    4. Оно дает очень мало видимого пламени, когда сгорает в двигателе.   Это больше эстетическая проблема - многим нравится видеть блестящее белое или цветное пламя, подобное инверсионному следу.  Я должен все же найти добавку, которая дает <хвост> видимого пламени или искр.  Dennis Welch сообщает, что титан создает красивый хвост, но я должен проверить это сам.
    5. Изготовление этого топлива требует использования духовки, обычно расположенной на кухне.  Внимание!  Это представляет опасность для вашей квартиры.

Не на кухне!
   Прошу отметить, что я НЕ рекомендую изготавливать это топливо на домашней кухне.   Я надеюсь, что в один прекрасный день хорошо документированная программа безопасности позволит безопасно готовить умеренные количества на кухне.  Случайный риск не может быть больше на кухне, чем в мастерской, но последствия, вероятно, будут более катастрофические.
   Это решит дилемму для многих, так как большинство духовок находятся на кухне и не могут быть легко перемещены.  Я ищу пути решения этой проблемы и принимаю любые предложения.  В настоящее время я исследую возможное использование встраиваемого сушильного шкафа для мастерской, термостатированные газовые грили для использования вне дома.  Ни одно из этих решений пока не проверено.  Мое предпочтение - это присоединить мобильную газовую плиту к портативному баллону с пропаном, типа той, что на моей задней площадке.


Немного хороших новостей:  Я недавно сделал полпорции RCandy в моей духовке для тостов, используя пирексовую чашу для выпечки подходящего размера.  Так что если вы не готовы к размещению духовки у вас в мастерской, то это могло бы быть хорошим выходом для начала.
 
Безопасность:  Вы ДОЛЖНЫ прочесть страницу безопасности до приготовления этого топлива! Кликните здесь. 
И не возвращайтесь, пока не прочтете всего!


Рецептура

Фотографии в этом документе - миниатюры, кликните на них для просмотра увеличенных фото.
Для возврата к этой странице нажмите кнопку Назад.

Ингредиенты:
 
100г KNO3 (aka:  нитрат калия, селитра)
  50г сахарозы (aka:  белый сахар, тростниковый сахар, свекловичный сахар также годится)
  18г легкого кукурузного сиропа (сироп Karo)
    5 столовых ложек воды = 80мл = 1/3 чашки		 Нет Karo?
Не проблема!
Глюкоза работает  
как заменитель.


Оборудование включает:
- 2 пирексовые 9-дюймовые формы для выпечки
- 2 каменные плитки или стеклянные пластины, используются как крышки
- Маленькая кастрюля - я предпочитаю нержавеющую или эмалированную сталь, но не вижу причины, почему другие не могут быть использованы.
- Рычажные или другие весы с точностью до грамма и способные взвешивать до 100 г и выше.
- Столовый нож и ложка (опционально)
- Мерная ложка или чашка
- Духовка, предварительно нагретая до 300 градусов Фаренгейта (150 градусов Цельсия)
- Захват для чайника или другой
- Емкости от 35 мм пленки или другие маленькие контейнеры, которые будут герметичными и не дающими осколков при воспламенении.  Я никогда не сталкивался со спонтанным воспламенением этого топлива, но кто знает:

Требуются защитные средства.  Я рекомендую использовать щиток для лица, тяжелый фартук, рубашку с длинными рукавами и термостойкие перчатки, которые могут понадобиться на некоторых стадиях производства.

Огнетушитель также необходим.  Хорошо, если он вам не понадобится, но на всякий случай его лучше иметь.

KNO3
 
Это часть селитры, использованной в этой загрузке.  Я приобрел ее в восточном продовольственном магазине.  Она работает так же как KNO3 в некоторых тестах, таким образом принимаем, что это она и есть.  Она работала прекрасно в этой загрузке топлива. Она дорогая. 0,89$ за унцию - это 7,12$ за фунт.  Вы можете приобретать KNO3 в хорошей аптеке, хотя это будет дорого, и они могут на вас забавно смотреть.
Главным образом я использую нитрат калия, приобретенный у пиротехнических поставщиков, типа Firefox и Skylighter.  Оба они хороши.  Они продают KNO3 от 2,5 до 4$ за фунт в зависимости от марки и измельчения.  Более качественные порошки стоят дороже.  Для этого процесса сгодится самая грубая марка, так как растворение селитры измельчает ее до очень малого размера частиц.
 
Я обычно взвешиваю маленькую кастрюлю, затем считаю добавочный вес для каждого компонента и прибавляю его.  Кастрюля весит 251 грамм.
Так, я устанавливаю шкалу на 351 грамм и добавляю KNO3 до равновесия.  
Сейчас я установил шкалу на 406 грамм и добавляю сахар. 
Больше сахара: наконец уравновешено. 
Сейчас намного кукурузного сиропа.  Я никогда не использовал фирму "Rodenberry's" до этого, но эта работает просто великолепно.   Вкус тоже хорош. .
Мед работает нормально как заменитель кукурузного сиропа, но делает конечное топливо более гигроскопичным, так что я не рекомендую его.  Недавно я использовал сироп "Honey Girl", который представляет собой кукурузный сироп со вкусовыми добавками, и он тоже работал нормально.  Кленовый сироп не работал - он делает топливо хорошо горящим, но не формирующимся.
Палец - очень полезная вещь.  Я использую его, чтобы определить, когда шкала собирается прийти в равновесие, чтобы не добавить слишком много клейкого сиропа.
Добавляю 5 столовых ложек воды или просто 1/3 чашки.  Я использую водопроводную воду.  Если вы живете там, где много загрязнений в воде, то вы можете использовать дистиллированную.  Мы более удачливы в северной Флориде, живя над одним из самых больших в мире водоносных пластов.  Вода из моего крана на вкус лучше, чем большинство из продаваемых в бутылках.  Фактически, вы могли покупать ее: Danon установила фабрику бутилированной воды недалеко от High Springs, FL, в нескольких милях севернее моего дома.  Я полагаю, что они вытягивают воду из того же самого пласта.




Емкость ставится на огонь.  Это умеренно опасная точка.  На фото хорошо видно, что имеется пламя нагрева под кастрюлей.  Прошу отметить две различные плитки.  Обе работают.  Иногда я использую встраиваемую плитку, которая работает великолепно.  Я уверен, что это может быть сделано на костре.  Не важно, как вы нагреваете сосуд, пока KNO3 и сахар растворяются.  Важно, что вы наблюдаете и не даете смеси выкипеть или высохнуть!
 
Сейчас я смотрю и мешаю.  Это кажется опасной вещью, но за 25 лет приготовления этого топлива, у меня не было возгорания на этой стадии.  Но я никогда не оставляю этого без присмотра!

Наконец, все растворено, смесь становится чистой.  Пять минут могут показаться длинными, но наблюдать нужно, не отрываясь!

Грубо, половина идет в каждую форму.  По видимому, я должен поместить в каждую емкость точно половину, но небольшие различия не страшны.  И я люблю сделать это быстро, чтобы корка, которая быстро образуется, не осталась в сосуде, который я использовал, тем самым разбалансируя смесь.


 
Формы ставятся в духовку, предварительно нагретую до 300 F (150 C).  Прошу заметить, что цвет дальней емкости это иллюзия: реально он чисто белый, не золотистый.  Это вызвано тем, что дальняя форма больше освещена светом духовки, а ближняя - светом вспышки.  Я гарантирую, что реально они одного цвета.  Камера врет, по крайней мере эта камера.
Формы через 10 минут.  Начинают образовываться пузыри.
Формы через 25 минут.  Хорошо сформированные пузыри.  Остается еще немного жидкости в середине каждой формы.
Формы через 35 минут.  Жидкости нет, но хлопья и пузыри все голубовато-белые.
Формы на 40-й минуте и дальше.   Цвет смеси плавно меняется от голубовато-белого до цвета слоновой кости.   Это не показано на фото. Снова отметьте, что золотистый цвет дальней формы - иллюзия, обе смеси имеют один и тот же цвет, больше похожий на цвет ближней формы.


Отметьте, что смесь НЕ ПЕРЕМЕШИВАЕТСЯ до завершения готовки.   Разрушение пузырей будет замедлять испарение воды, делая процесс медленным.   Так что не мешайте эту смесь до проведения теста на ломкость.


На 45-й минуте формы удаляются из духовки и берется маленький образец.

Он скатывается в шарик, размером с горошину, плющится на холодной сухой поверхности и выдерживается до охлаждения, примерно 20 секунд.   Форма возвращается в духовку, пока образец охлаждается.



Охлажденный образец сгибается надвое.  Если образец сгибается, не разламываясь, то смесь еще влажная и должна готовиться дольше.  Берите образцы каждые три минуты или до тех пор, пока согнутый образец не сломается.

(Совсем недавно я установил, что хорошая структура может достигаться небольшим количеством остаточной влаги в смеси.  Если охлажденный образец сгибается с трудом, то это может быть хорошо.  Это может уменьшить хрупкость результирующего топлива, но это еще не определено.)



В этом случае я забирал формы из духовки вовремя.   Охлажденный образец сломан чисто, показывая однородную структуру.  Фактически она была немного зернистой, почти сухой.  Еще пять минут и смесь пришлось бы спасать.*

* Для спасения, добавьте 1 чайную ложку воды в каждую форму, накройте каменной плиткой и верните в духовку на 15 минут.   Продолжайте готовить и повторять тесты до достижения нужной структуры.

Как только смесь проходит тест на сгибание, она готова и должна быть обработана немедленно.   Время соскребать.   Это точка опасности, в которой вы должны надеть все средства защиты.   У меня никогда не было возгорания, но держу пари, что если бы хлопья воспламенились, то они бы летели во все стороны, причиняя много вреда.


Хлопья в каждой форме соскоблены и объединены в одной емкости.


Я использую жесткую столовую ложку для того, чтобы прижимать, перемешивать и пластифицировать хлопья, пока они не начнут уплотняться.  Сначала они могут сопротивляться слипанию.  Будьте упорны.   Если вы не сделали смесь слишком сухой, то в конечном счете это случится.

Другой новый трюк:   Насыпьте хлопья и уминайте их ударами деревянного или пластикового молотка.  Это вызовет их уплотнение с меньшими усилиями, чем просто перемешивание и сминание.


После одной или двух минут охлаждения топливо все еще горячее, но может быть слегка обработано.  Я перекидываю его из одной руки в другую, чтобы сохранить хорошие отношения с моими нервными клетками.


Здесь я отламываю маленький образец и скатываю в палочку.  Отметьте, что доска покрыта тканью.  Гладкое покрытие делает великолепную поверхность накатки для этого топлива.


Вы можете скатывать его в хорошие палочки, как глину.   Оно затвердевает в том виде, в каком вы его скатали, сохраняя заданную форму.
 


Уминая топливо плотнее, я могу накрыть его плиткой.   Это позволяет мне дольше сохранить его теплым и мягким.   Температура духовки понижается до 200 F (93 C). Топливо при этой температуре может сохраняться мягким в течение длительного времени без разложения.

Альтернатива сминанию топлива вручную:  Используйте кухонный комбайн!   Он может быть расположен снаружи или в очень безопасном месте.   Я включаю комбайн в неподключенный удлинитель, а затем включаю удлинитель в сеть на безопасном расстоянии.   У меня никогда не было случайного воспламенения, но всегда есть шанс.




После примерно 1 минуты, топливо становится шаром.   Если я удовлетворен, я выключаю машину и достаю топливо.   Обычно, я катаю его в меньшие шары, которые охлаждаются и помещаются в плотно закрытую емкость.

Я всегда сохраняю кусочки для изготовления прутков для проверки скорости горения.


Кусок топлива скатывается руками в пруток 1/4 дюйма в диаметре.  Отрезается кусок 1 дюйм длиной и один конец поджигается.  Эта форма называется стержень топлива.  Воспламенять не обязательно с помощью пропановой горелки, просто это хороший источник стабильного пламени и оставляет одну руку свободной для удержания проволоки, а другую - секундомера.

Я запускаю мой секундомер, когда топливо загорается и останавливаю, когда догорит.  Так как топливо горит от одного конца к другому, то эта величина будет являться скоростью горения топлива на воздухе.   Этот образец горел дюйм за 11 секунд, что является средним значением для светлой порции топлива.   Некоторые образцы горят дюйм за 8 или 9 секунд.  Оно будет гореть быстрее под давлением, как в ракетном двигателе.
 


Пруток охладился, так что я ломаю ее на куски и помещаю в коробочки из-под пленки.   В герметичной таре топливо может храниться годами.  Я использую эти ?-дюймовые палочки для вихрей и микроракет.

Четко надпишите каждый контейнер и поместите их в безопасное место.

Наверное, наиболее замечательное свойство этого топлива, это то, что оно может быть снова нагрето и сформировано в любую форму.  Поместите его в нагретую до 200 F (93 C) духовку до полного нагревания, оно приобретает консистенцию замазки и может быть сформировано вручную подобно глине в любую форму.  Легкое ручное давление способно придать ему форму матрицы (формы).



Например, я буду делать топливную шашку для двигателя.  Это просто цилиндрическая шашка 5/8 дюйма в диаметре со сквозным отверстием 1/8 дюйма и массой 10 грамм.  Его используют вместе с дымным продажным порохом зернистости FFFG.

Отрежьте кусок массой около 10 граммов или немного больше.

Скатайте в цилиндр диаметром с размер корпуса двигателя.   В данном случае трубка имела диаметр 5/8 дюйма.


Насыпьте порцию черного пороха на доску для раскатывания, а затем прокатайте топливо по ней, чтобы зерна прилипли.  Если они не прилипают, то поместите топливо в духовку при температуре 200 F (93 C) на несколько минут, пока оно вновь не станет мягким.


Сделайте сквозное отверстие через середину топливного заряда.  Делайте его достаточно большим для вашего воспламенителя.  Здесь я использую бамбуковые шампуры, такие же, как используют для шиш-кебабов или темпуры.  Я использую эти палочки для многих вещей:


Теперь я пробую вставить шашку в трубку 5/8 дюйма диаметром.   Этот кусок великоват.


Так что я прокатываю снова.  Топливо немного затвердело и поэтому можно прокатать более точно.


Здесь не показано, но я взвешивал эту таблетку и она весила больше 12 граммов.  Это почти точно разорвет оболочку, так что я отрезаю кусок острым ножом.   После этого вес составил 10,2 грамма.  Достаточно близко.


Теперь все хорошо, просто поместите его в 5/8-дюймовую трубку.


Так как я не буду иcпользовать эту шашку немедленно, то я помещаю ее в коробку от пленки.   Наряду с остальной частью этой загрузки.  Просто делайте комки и заготовки топлива, помещайте их в теплом виде в контейнеры и плотно закрывайте. Положите контейнеры на бок до остывания.  Если этого не сделать, то топливо стечет на дно и застынет, и вы потратите много времени на его извлечение.

Jimmy Yawn
5/26/01
rev 6/5/03
 
Translated by Incubus
 
  ПРИМЕЧАНИЯ ПЕРЕВОДЧИКА
1. ДАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕВЕДЕНА И ОПУБЛИКОВАНА С ЛЮБЕЗНОГО РАЗРЕШЕНИЯ АВТОРА.
2. ПРИ ПЕРЕПЕЧАТКЕ ЕЕ ПОЛНОСТЬЮ ИЛИ ЧАСТИЧНО, ССЫЛКА НА ПЕРВОИСТОЧНИК (WWW.JAMESYAWN.COM) ОБЯЗАТЕЛЬНА.
3. ПЕРЕВОД В ОСНОВНОМ СМЫСЛОВОЙ, А НЕ ДОСЛОВНЫЙ. ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ УДЕЛЯЛОСЬ ТЕХНОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ.