吸湿性发烟剂的作用及应用

某些发烟剂的蒸气与大气中的水分作用形成烟，这种发烟剂称为吸湿性发烟剂。如硫酸酐、氯磺酸与金属四氯化物等。

9.7.1.1　硫酸酐（SO3）与发烟硫酸（H2SO4·SO3）

液体硫酸酐分散到空气中后很快挥发成蒸气，与空气中的水分作用生成硫酸蒸气，并很快冷凝成硫酸微粒，继续吸水后成为硫酸水溶液的微粒，这样便构成较浓的白色烟雾。发烟硫酸是由其溶液中的硫酸酐的挥发而成烟的。硫酸酐（SO3）在20～45℃为无色透明液体。这种液体在25℃以上才是稳定的。若长时间低于25℃，液体硫酸酐（α型硫酸酐）即变成固态的β型硫酸酐[（SO3）2]。但它在汽化过程中仍可变为α型硫酸酐。α型硫酸酐是无色液体，在14.3℃时为针状透明结晶，极易挥发。常温和无湿气时，硫酸酐对金属（尤其是铁）不起作用。而在高温时，有显著的腐蚀作用。

硫酸酐的遮蔽能力很强，仅次于黄磷，施放时损失量很小，利用率高。它所形成的白色烟幕，能强烈地散射可见光，并且烟幕稳定。

硫酸酐凝固点是17℃左右，常温时不能用喷洒的方法来施放，单独使用比较困难。液态硫酸酐要避免与皮肤接触，它会引起不易治愈的烧伤。

含有硫酸酐的硫酸溶液为发烟硫酸，通常工业发烟硫酸含18%～25%的SO3。发烟硫酸黏度大，流动缓慢，不易分散，凝固点也较高，因此不能运用喷洒方法施放。发烟硫酸中的硫酸不易蒸发，其中的SO3在发烟时也不能全部发挥作用，所以它的遮蔽能力较小。它具有的优点是价格价廉。

9.7.1.2　氯磺酸（HSO3Cl）及其与硫酸酐的混合物（SO3-HSO3Cl）

这类发烟剂可以用机械喷洒法或汽化法分散成烟。硫酸酐与氯磺酸的混合物又称为FS发烟剂。氯磺酸是由气体三氧化硫与氯化氢化合而成的，工业品通常呈黄色或褐色液体，较易流动与挥发，能在空气中强烈发烟，有刺激气味，凝固点为-80℃，沸点为152.7℃。氯磺酸能腐蚀锡、铜、铅等许多金属。氯磺酸在大气中分散时，蒸发较慢，水解很快。往往液滴还没有完全蒸发，表面就生成硫酸，包住了液滴，阻碍了蒸发，使液滴不能充分发挥作用，故利用率低。此外，氯磺酸蒸气水解后生成的氯化氢起不到遮蔽作用，遮蔽能力不高，目前不单独使用。(www.xing528.com)

含有45%氯磺酸和55% SO3的FS发烟剂是无色易流动的液体，凝固点为-83.6℃。它的成烟是硫酸酐挥发成蒸气，再与水蒸气作用的结果。FS中氯磺酸沸点较高，挥发较慢，且总有一部分不易挥发出来，利用率不高。FS发烟剂的遮蔽能力比硫酸酐的小，但比氯磺酸的大，所形成的白色烟幕较稳定，但对呼吸器官有刺激作用。

9.7.1.3　金属四氯化物

四氯化物都是较易挥发的液体，其中四氯化钛、四氧化硅和四氧化锡可用作发烟剂。

四氯化钛（TiCl4）是无色或淡黄色的透明液体，熔点为-23℃，沸点为135.8℃。TiCl4液体在空气中分散时，与空气中的水作用，生成Ti（OH）4蒸气而形成白烟。其反应历程如下：

TiCl4发烟剂的遮蔽能力随相对湿度的增大而增大，相对湿度为30%时，遮蔽质量为0.88 g/m2；相对湿度为90%时，则为0.44 g/m2。这是因为它生成的Ti（OH）4微粒具有吸水性。

TiCl4发烟剂又称FM发烟剂，它在-23℃时即凝固，低温时不能喷洒。为此，可以通入HCl（约为10%），使凝固点降至-48℃。

四氯化锡（SnCl4）与四氯化硅（SiCl4）都是无色或淡黄色的液体，它们的性能与四氯化钛的相似，与水能发生反应，在空气中能发烟，都能腐蚀有机物质，无水分时不与金属作用。金属四氯化物发烟剂中，TiCl4的遮蔽能力最好。SnCl4的遮蔽能力相当于TiCl4的95%，SiCl4的遮蔽能力是TiCl4的77%。由于这些发烟剂价格高，并有刺激性与腐蚀性，使用受到限制。