166383 (624996), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для получения розового огня можно пользоваться солями кальция.
Карбонат кальция, или мел, CaCO3, (молекулярный вес 100,0) образует природные залежи и является сравнительно дешевым продуктом. Иногда мелом заменяют более дорогие соли стронция; мел окрашивает пламя в розовый цвет [5].
Для усиления цвета пламени или для уменьшения температуры и скорости горения состава и для некоторых других целей могут применяться различные добавки к составам.
Иногда, чтобы получить густой и чистый цвет пламени, в составы добавляют хлористые соли или органические соединения, содержащие хлор. Их действие заключается в выделении свободного хлора при разложении этих соединений в условиях горения состава. Выделяющийся хлор может реагировать с окрашивающими пламя металлами с образованием их хлористоводородных солей, которые и улучшают окраску пламени. В качестве таких соединений неорганического происхождения могут выступать хлорид ртути (І), хлорид свинца (ІІ), хлорид аммония, а также металлические опилки для получения искрения при горении составов [5].
Хлорид ртути (І) или каломель Hg2Cl2 (молекулярный вес 472,1) белый, мелкокристаллический порошок, очень ядовитый. На свету каломель разлагается, выделяя хлор, при этом соль сначала желтеет, а потом чернеет, поэтому ее следует хранить в посуде из темного стекла. Обычно каломель добавляется к сигнальным составам [5].
Хлорид свинца (ІІ) PbCl2 менее опасен и менее дорог, чем каломель; хлорид свинца негигроскопичен, может употребляться в составах для улучшения цвета пламени [5].
Хлорид аммония или нашатырь NH4Cl белый кристаллический порошок, замедляющий горение составов, но значительно усиливающий густоту окраски пламени. Недостатком нашатыря является его гигроскопичность, препятствующая долгому хранению тех составов, в которые он входит [5].
Для получения искрения при горении составов в пиротехнике применяются железные, стальные, чугунные и другие металлические опилки. Раскаленные опилки выбрасываются из изделия и сгорают в воздухе. Цвет искр зависит от свойств металла. Стальные опилки дают белые искры, опилки цинка – голубые. Опилки легко подвергаются окислению, поэтому перед введением в состав рекомендуется их воронить, нагревая с льняным маслом [1].
Краткий обзор используемых в пиротехнике неорганических солей с указанием их функций в составе пиротехнических смесей приведен в Приложении А.
Таким образом, выбор компонентов пиротехнических составов зависит от ряда факторов:
-
назначения пиротехнического изделия, окрашивания пламени и других требуемых пиротехнических эффектов;
-
химической стабильного полученного состава;
-
физико-химических свойств и чистоты применяемых соединений;
-
стоимости используемых в пиротехнических смесях компонентов;
-
требований техники безопасности.
2 Экспериментальная часть
В экспериментальной части курсовой работы поставлена задача изготовления пиротехнического состава на основе неорганических солей для проведения демонстрационного эксперимента в виде так называемого пиротехнического «фонтана».
Пиротехнические «фонтаны» представляют собой элементы фейерверков, выбрасывающие поток блестящих огненных искр. Изделия для получения «фонтанов» выполнены в виде неподвижных толстостенных картонных гильз с узким жерлом, заполненных быстрогорящими, динамическими составами (рис. 2.1) [7]. Обычно, их внутренний диаметр составляет от 10 до 50 мм при длине, не превышающей 16 калибров, а для крупных изделий − 10-12 калибров. Большие «фонтаны» дают более длинную и пышную огненную ленту, поэтому в старых источниках можно встретить описание даже 68 пудовых «фонтанов», гильзы которых для надёжности обматывали снаружи толстой бечевой.
Рисунок 2.1 Гильза для изготовления пиротехнического «фонтана»:
1 – гильза; 2 – слой просеянной глины; 3 – медленногорящая смесь;
4 – основной пиротехнический состав; 5 – слой дымного пороха;
Чаще всего для неподвижных «фонтанов», применяемых в сложных композициях (например, водопадов, каскадов или деревьев), используются гильзы калибром 17-20 мм и длиной 20-25 см, с диаметром «шейки» 4-5 мм (1/4 калибра).
Плотно насаженную гильзу (1) вначале запрессовывают набойником с полым каналом просеянной глиной (2) на высоту 0,5 калибра. Это делается во избежание прогорания жерла.
Для исключения разрыва шейки гильзы в начале воспламенения, особенно при использовании сильных составов, поверх глины на 1 калибр набивают медленногорящую смесь (3) типа мелкоискристых составов простого огня (табл. 2.1) [7]. Ещё лучше использовать насыпку из пороховой мякоти с измельчённым древесным углем 3:1 (состав 1452), который к тому же облегчает зажигание [7].
Составы для «фонтанов» бывают искристые и пламенные (табл. 2.1-2.5)
Таблица 2.1 Составы «фонтанов» простого искристого огня
| Номер состава | Процентное соотношение компонентов состава, % | ||||||
| KNO3 | S | Уголь древесный мелкий | Уголь древесный крупный | Sb | Древесные опилки | Фарфор | |
| 1452 | 56 | 9 | 35 | ||||
| 1453 | 50 | 9 | 41 | ||||
| 1454 | 57 | 7 | 36 | ||||
| 1455 | 66 | 5 | 29 | ||||
| 1456 | 63 | 10 | 27 | ||||
| 1457 | 61 | 12 | 27 | ||||
| 1458 | 63 | 12 | 25 | ||||
| 1459 | 67 | 25 | 8 | ||||
| 1460 | 55 | 14 | 31 | ||||
| 1461 | 22 | 22 | 56 | ||||
| 1462 | 62 | 17 | 21 | ||||
| 1463 | 63 | 18 | 19 | ||||
| 1464 | 57 | 14 | 29 | ||||
| 1465 | 60 | 15 | 25 | ||||
| 1466 | 83 | 9 | 8 | ||||
| 1467 | 49 | 27 | 18 | 6 | |||
| 1468 | 64 | 30 | 4 | 2 | |||
| 1469 | 55 | 9 | 9 | 27 | |||
| 1470 | 40 | 7 | 33 | 20 | |||
| 1471 | 55 | 9 | 9 | 27 | |||
| 1472 | 63 | 12 | 6 | 6 | 19 | ||
Таблица 2.2 Составы «фонтанов» бриллиантового огня
| Номер состава | Процентное соотношение компонентов состава, % | ||||||
| KNO3 | S | Уголь древесный мелкий | Уголь древесный крупный | Железные опилки | KClO4 | Сажа | |
| 1473 | 48 | 4 | 24 | 24 | |||
| 1474 | 56 | 20 | 4 | 20 | |||
| 1475 | 52 | 16 | 11 | 21 | |||
| 1476 | 45 | 7 | 8 | 40 | |||
| 1477 | 47 | 11 | 21 | 21 | |||
| 1478 | 49 | 8 | 8 | 35 | |||
| 1479 | 70 | 15 | 5 | 10 | |||
| 1480 | 42 | 7 | 7 | 44 | |||
| 1481 | 38 | 6 | 6 | 50 | |||
| 1482 | 17 | 11 | 72 | ||||
| 1483 | 70 | 4 | 6 | 20 | |||
| 1484 | 54 | 15 | 19 | 12 | |||
| 1485 | 8 | 6 | 14 | 33 | 33 | 6 | |
| 1486 | 58 | 12 | 13 | 18 | |||
| 1487 | 65 | 8 | 11 | 16 | |||
| 1488 | 61 | 13 | 8 | 18 | |||
| 1489 | 75 | 17 | 8 | ||||
| 1490 | 62 | 15 | 23 | ||||
Таблица 2.3 Составы «фонтанов» двойного красного огня
| Номер состава | Процентное соотношение компонентов состава, % | |||||||
| KNO3 | KClO4 | Sr(NO3)2 | SrC2O4 | S | Sb2S3 | уголь древесный мелкий | сажа | |
| 1501 | 43 | 13 | 14 | 16 | 3 | 7 | 4 | |
| 1502 | 65 | 11 | 22 | 2 | ||||
| 1503 | 11 | 45 | 22 | 22 | ||||
| 1504 | 67 | 16 | 17 | |||||
| 1505 | 70 | 25 | 5 | |||||
Таблица 2.4 Составы «фонтанов» двойного желтого огня
| Номер состава | Процентное соотношение компонентов состава, % | ||||||
| KNO3 | KClO4 | Na(NO3)2 | NaC2O4 | S | Sb2S3 | уголь древесный мелкий | |
| 1507 | 17 | 54 | 12 | 14 | 3 | ||
| 1508 | 65 | 11 | 22 | 2 | |||
| 1509 | 69 | 4 | 15 | 8 | 4 | ||
Таблица 2.5 Составы «фонтанов» двойного голубого огня
| Номер состава | Процентное соотношение компонентов состава, % | ||||||||
| KNO3 | KClO4 | S | Уголь древесный мелкий | Древесные опилки | Zn (опилки) | Малахит | Горная синь | Лак-тоза | |
| 1512 | 67 | 22 | 11 | ||||||
| 1513 | 38 | 57 | 5 | ||||||
| 1514 | 39 | 16 | 45 | ||||||
| 1515 | 42 | 29 | 4 | 25 | |||||
| 1516 | 53 | 7 | 40 | ||||||
| 1517 | 63 | 26 | 11 | ||||||
| 1518 | 53 | 34 | 13 | ||||||
| 1519 | 50 | 6 | 6 | 38 | |||||
| 1520 | 33 | 33 | 34 | ||||||
Запрессовывают фонтанные гильзы пиротехническими смесями в специальных формах. Чтобы основной состав (4), содержащий крупинки угля или металлические опилки, не расслаивался, засыпают и забивают смесь малыми порциями: не более 1 калибра запрессованной смеси. А чтобы «фонтан» заканчивался выстрелом, поверх рабочего состава всыпают 1 калибр зернённого дымного пороха (5). В конце вставляют бумажную пробку на клею толщиной в 1 калибр или забивают глину (2) и обклеивают бумажным кружком.













