氧平衡
oxygen balance
(一)在河流的任一点上,由于脱氧和复氧两种相反作用所产生的溶解氧水平。地面水中氧的主要来源为:溶解氧,水面紊动引起的复氧,藻类或其他水生植物的光合作用产氧。同时,细菌、鱼及其他水生物又从水中吸取和消耗氧。
(二)在以氧为氧化剂的推进剂中,推进剂的含氧量与推进剂所含可燃元素(如碳、氢、铝等)完全氧化所需的氧量之差,除以推进剂质量,以质量百分数表示,即氧平衡值。依其为正、零或负值,推进剂分为正氧平衡推进剂、零氧平衡推进剂和负氧平衡推进剂。实际应用的固体推进剂其氧平衡通常是负氧平衡。
(三)从元素组成来说,炸药通常是由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种元素组成的。其中碳、氢是可燃元素,氧是助燃元素,炸药是一种载氧体。炸药的爆炸过程实质上是可燃元素与助燃元素发生极其迅速和猛烈的氧化还原反应的过程。反应结果是氧和碳化合生成二氧化碳(CO2)或一氧化碳(CO),氢和氧化合生成水(H2O),这两种反应都放出了大量的热。每种炸药里都含有一定数量的碳、氢原子,也含有一定数量的氧原子,发生反应时就会出现碳、氢、氧的数量不完全匹配的情况。氧平衡就是衡量炸药中所含的氧与将可燃元素完全氧化所需要的氧两者是否平衡的问题。所谓完全氧化,即碳原子完全氧化生成二氧化碳,氢原子完全氧化生成水。根据所含氧的多少,可以将炸药的氧平衡分为下列三种不同的情况:(1)零氧平衡:系指炸药中所含的氧刚够将可燃元素完全氧化; (2)正氧平衡:系指炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化后还有剩余; (3)负氧平衡:系指炸药中所含的氧不足以将可燃元素完全氧化。实践表明,只有当炸药中的碳和氢都被氧化成CO2和H2O时,其放热量才最大。零氧平衡一般接近于这种情况。负氧平衡的炸药,爆炸产物中就会有 CO、H2,甚至会出现固体碳;而正氧平衡炸药的爆炸产物,则会出现 NO、NO2等气体。这两种情况,都不利于发挥炸药的最大威力,同时会生成有毒气体。如果把它们用于地下工程爆破作业,特别是含有矿尘和瓦斯爆炸危险的矿井,就更应引起注意。因为 CO、 NO、NxOy不仅都是有毒气体,而且能对瓦斯爆炸反应起催化作用,因此这样的炸药就不应用于地下矿井的爆破作业。