Kovy jako raketová paliva , používané v raketových palivech , patří převážně do druhého období periodické tabulky prvků a jen několik z nich do třetího. Přídavek zirkonia vede k vysoké hustotě paliva, ale snižuje specifický tah . Z bezpečnostního hlediska nezpůsobuje bor žádné potíže, hliník a hořčík mají nízkou hořlavost, nejvíce hořlavé je lithium a zirkonium a při práci s beryliem je nutné přijmout zvláštní opatření pro jeho toxicitu.
Měkký stříbřitý kov. Ze všech alkalických kovů má největší rozdíl v bodech tání a varu, a tedy největší oblast existence v kapalném stavu. Kvůli posledně jmenované vlastnosti je lithium považováno za zvláště cenné kovové chladivo používané v chlazení, protože jeho specifická tepelná kapacita je také neobvykle vysoká. Lithium tedy může být použito jako kapalné palivo za předpokladu, že existuje zdroj energie pro počáteční tavení kovu. Kovové lithium se získává elektrolýzou roztaveného chloridu lithného nebo jeho roztoku v organickém rozpouštědle, protože při elektrolýze vodného roztoku vzniká hydroxid lithný. Reakce kovového lithia jsou méně prudké než reakce jiných alkalických kovů, protože lithium je nejméně elektropozitivní, ale přesto je velmi hořlavé. Lithium prudce reaguje s vodou a kyselinami a uvolňuje plynný vodík. Pokud se lithium nezahřívá, pak působením vzduchu nebo kyslíku pouze zakaluje. Zbývající alkalické kovy nejsou zvláště vhodné jako hnací složky kvůli jejich vysoké reaktivitě a vysoké molekulové hmotnosti. Výjimkou je cesium, které pro svůj nízký ionizační potenciál našlo uplatnění v elektrostatických motorech.
Může být užitečné kvůli vysoké výhřevnosti. Berylium je tvrdý, křehký, světle šedý kov. Je široce používán v jaderné technologii, protože dobře zpomaluje neutrony, a také v metalurgii jako antioxidant a jako legovací přísada pro měď a slitiny mědi. [1] Hlavní beryliovou rudou je beryl Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 . Beryl se rozkládá na podvojný fluorid beryllium-draselný, který se pak elektrolýzou nebo kovovým hořčíkem redukuje na kov. Kovové beryllium, podobně jako lithium, lze získat elektrolýzou roztaveného chloridu, ale aby tavenina byla elektricky vodivější, je nutné do ní přidat určité množství NaCl, protože soli berylia mají vysokou kovalenci. Berylium je poměrně stabilní a málo reaktivní. Hlavním nebezpečím při práci s ním je toxicita sloučenin berylia. Všechny jednoduché sloučeniny, jako BeF 2 , BeO, Be(OH) 2 , BeSO 4 , BeCl 2 a další, jsou nebezpečné, protože způsobují chronický zápal plic (pneumonie). Minerál beryl se zdá být netoxický; toxicita volného kovu je sporná. Maximální povolené koncentrace berylia ve vzduchu stanovené Komisí pro atomovou energii USA a Americkou asociací průmyslové hygieny jsou v průměru 2 µg/m³ během pracovního dne, 25 µg/m³ pro krátkodobou práci a 0,01 µg/m³ jako průměrná měsíční dávka v atmosféře poblíž závodu na výrobu berylia nebo laboratoře. Je možné, že hodnota 2 µg/m³ je příliš nízká, ale maximální povolená koncentrace 25 µg/m³ je stanovena celkem spolehlivě.
Má malé použití v raketových pohonných hmotách, ale je široce používán v zapalovačích a jiných pyrotechnických zařízeních a jako legovací činidlo. Těžší kovy alkalických zemin se obecně nepoužívají v raketových palivech, protože molekulové hmotnosti produktů spalování by byly příliš vysoké. Hořčík je reaktivnější než berylium; jemný hořčíkový prášek je hořlavý, ale na vzduchu se samovolně nevznítí. Kovový hořčík je pod bodem tání vysoce hořlavý, takže k jeho spalování dochází v plynné fázi.
Často se používá v raketových pohonných hmotách, ale má nevýhody kvůli nízké účinnosti spalování. Kromě raketových pohonných látek je bór široce používán v zapalovačích a pro stínění neutronů. Bór se vyskytuje na významných ložiskách ve formě kyseliny borité nebo boritanů. Tento prvek se získává redukcí B 2 O 3 kovovým hořčíkem, ale stupeň čistoty obvykle nepřesahuje 95-98 %. Krystalický bor je extrémně inertní. Pokud se bór zahřeje na 700 °C, vznítí se a hoří načervenalým plamenem, přičemž se změní na anhydrid kyseliny borité a uvolní velké množství tepla. Není ovlivněn vroucí kyselinou chlorovodíkovou (HCl) a fluorovodíkovou (HF). Jemně mletý bor se jen pomalu oxiduje horkou koncentrovanou kyselinou dusičnou HNO 3 . Právě slabá reaktivita boru může vysvětlit nízkou účinnost spalování.
Je široce používán v pevných raketových pohonných hmotách a také jako legovací přísada. Vyskytuje se jako minerál bauxit, hydratovaný oxid. Hliník se získává Hallovou metodou, která spočívá v rozpuštění vyčištěného oxidu hlinitého v roztaveném kryolitu při 800-1000 °C a následné elektrolýze. Hliník je tvrdý, odolný stříbrno-bílý kov s vysokým oxidačním potenciálem, ale je odolný vůči oxidaci díky tvorbě ochranného oxidového filmu. Tento kov je nereaktivní, ale v práškové formě tvoří se vzduchem hořlavé a výbušné směsi, proto musí být izolován od zdroje jisker. Pokud se hliníkový prášek silně zahřeje, vznítí se a hoří oslnivě bílým plamenem za vzniku oxidu hlinitého. Spalování je extrémně rychlé.
Může být použit v raketových pohonných hmotách díky své vysoké hustotě. vyskytuje se jako minerály baddeleyit ZrO 2 a zirkon ZrSiO 4 . Extrahuje se metodou Kroll vyvinutou pro titan. Minerály se otevírají úpravou uhlíkem a chlórem při teplotě červeného žáru . V důsledku toho se získá chlorid zirkoničitý ZrCl4 , který se poté redukuje roztaveným kovovým hořčíkem v argonové atmosféře při 800 °C. Suchý zirkonový prášek je vysoce reaktivní a má nízkou teplotu vznícení (180–195 °C). Může se zapálit teplem, statickou elektřinou nebo jednoduše třením, takže se obvykle skladuje jako mokrá pasta.