Propergol a base de sorbitol

En los motores cohete fabricados por aficionados a la cohetería se utiliza con frecuencia una mezcla de azucar y clorato potásico. En la página de Cohetes Experimentales podemos encontrar información sobre diferentes tipos de propergoles al alcance del aficionado cohetero. De este lugar se ha recogido la información para preparar propergol a partir de sorbitol y de nitrato potásico. Podemos encontrar estos productos en droguerías especializadas y distribuidores de productos químicos como Químics Dalmau o A. Almasqué.

Se ha elegido el sorbitol (C6H14O6), porque aporta ventajas con respecto al azúcar común o sacarosa. Principalmente se evita la caramelización por un exceso de temperatura o de tiempo de fundido y las consecuencias, que para las buenas propiedades del propergol, tiene su degradación.

La temperatura de fusión del sorbitol es de sólo 117 º C, por lo que nos aleja de su temperatura de ignición durante el fundido. El sorbitol permite un mayor tiempo de manipulación que el azúcar común y deja hacer un trabajo con el fundido y el moldeado, más esmerado y tranquilo.

El propulsor basado en sorbitol aporta una cierta estabilidad debido a su relativa dificultad de ignición, lo cual redunda en una mayor seguridad, pero requiere un sistema de ignición fiable.

Para la preparación del propergol se necesita de un hornillo eléctrico con termostato y un cazo de acero inoxidable con difusor de calor en la base. Para calentar la mezcla se procede a colocarla al "Baño María" en aceite refinado o parafina, logrando la fusión del propergol sin puntos de calor elevado. La temperatura se controla termostáticamente y se verifica con un termómetro sumergido en el baño de aceite. Se recomienda realizar estas operaciones entre dos personas para poder llevar un control constante de la temperatura.

Es conveniente utilizar guantes, gafas protectoras y una bata para proteger la ropa. También se puede utilizar una mascarilla para prevenir la inhalación de polvo. Aunque se ha de trabajar con pequeñas cantidades, disponer de un extintor a mano puede ser una buena precaución.

Si se utilizan productos químicos de pureza elevada (99.9%), hemos de pesar un 15-20% de exceso, sobre las cantidades de producto calculadas, para compensar las cantidades que se pierden en los recipientes y utensilios. Las proporciones entre los dos componentes, en peso, son las siguientes: 65% de nitrato potásico (KNO3) y 35% de sorbitol. La pesada se puede realizar con una báscula electrónica de precisión (+/- 0.1 gr.), teniendo cuidado de descontar el peso del recipiente.

El KNO3 se muele finamente en un molinillo de café que se usará sólo para este producto debido a que partículas del mismo quedan en el interior del motor, cuchillas y eje, pudiendo combinarse, peligrosamente, con otros componentes combustibles.

Después de molido, se tamiza con un colador para separar los grumos, que vuelven a incorporarse después a una nueva molienda. Ambos procesos se realizan minuciosamente y en el último momento, para evitar que el KNO3 vuelva a apelmazarse. El KNO3 ya habrá sido previamente molido, por lo que este proceso es de afinamiento.

El sorbitol o el combustible que se elija, se muele del mismo modo en otro molinillo de café diferente o con el mortero y su mano correspondiente, por el motivo anteriormente señalado, siguiendo un proceso análogo. Nunca se debe volver a moler la mezcla una vez realizada. Si el sorbitol presenta una granulometría fina, no es necesario molerlo.

Se vierte el polvo obtenido en un recipiente. Primero el nitrato potásico y luego el sorbitol, y tras poner, mediante un cable, el recipiente a masa, para descargar posibles cargas estáticas, se mezclan los dos componentes en un recipiente hermético de plástico con tapa.

Se prestará especial atención a la posibilidad y prevención de descargas estáticas, realizando frecuentes contactos a masa tocando, por ejemplo, un grifo o tubería con la mano.

El polvo de ambos productos se mezcla por agitación y volteo, realizado a mano, descartando aquellos que pudieran provocar chispas eléctricas cercanas como motores o piezas metálicas en fricción o percusión. También se debe evitar la inhalación del polvo, por lo que se usará una mascarilla para manipular estos productos.

Una vez fundido el propergol al "Baño María" se vierte el producto en moldes cilíndricos en los que queden recubiertos de papel encerado, o papel vegetal, el interior y la base del mismo.

Se consigue una buena fluidez (para el caso del sorbitol) durante el fundido, si la mezcla se lleva a 117º C . Para otros combustibles como la dextrosa o la sacarosa, la mayor fluidez suele alcanzarse a temperaturas superiores, hasta un máximo de unos 140º C.

Se ha de prever un sistema para centrar y sujetar el núcleo, de tubo metálico, y antes de insertarlo, este se habrá recubierto de algún producto de naturaleza antiadherente para facilitar su extracción dada la característica adherente del propergol. Se puede utilizar la cinta de Teflón empleada en fontanería. También debe obturarse el extremo del núcleo con objeto de evitar que penetre en su interior el propergol.

Se extraerá el núcleo tubular cuando se haya enfriado ligeramente la mezcla, desprendiendo más tarde el papel que lo recubre antes de que se adhiera demasiado, pero no antes de que pueda mantener por si mismo su forma sin doblarse.

Cuando el conjunto se ha enfriado, se guarda durante un tiempo en posición vertical hasta su endurecimiento total y después en una pequeña caja con tapa hermética o en un plástico sellado para evitar la higroscopicidad del producto obtenido. También se puede evitar su humedecimiento colocando en el mismo recipiente un desecante a base de sales de cloruro cálcico o gel de sílice (Sílica gel).