НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Библиотечка «За страницами учебника»

Изготовление фейерверков. Солодовников В. М. — 1938 г.

В. М. Солодовников

Изготовление фейерверков

*** 1938 ***



DjVu


PEKЛAMA Заказать почтой 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD. Подробности...

Выставлен на продажу домен
mp3-kniga.ru
Обращаться: r01.ru
(аукцион доменов)



 

      Появление в свет книги В. М. Солодовникова «Пиротехника» весьма своевременно. Исключительно широкий рост сети парков культуры и отдыха, ставших центрами народных гуляний, вызвал громадный спрос на различные пиротехнические изделия, которые по справедливости могут считаться одним из лучших украшений народных гуляний, празднеств и т. д. Однако спрос на пиротехнические изделия значительно превышает предложение, что может быть объяснено слабо развитой производственной базой по изготовлению фейерверочных изделий и отсутствием квалифицированных кадров в этой области.
      В дореволюционное время пиротехника считалась своего рода искусством, которым владели отдельные лица, и часто, следует сказать, владели безукоризненно мастерски. С течением времени взгляд на пиротехнику, как на искусство, исчез , и к настоящему времени пиротехника как военная, так и фейерверочная по праву может считаться одной из отраслей прикладной химии.
      Литература по производству и сжиганию фейерверков весьма бедна. Фактически она исчерпывается двумя классическими трудами: Степанов Ф. «Курс фейерверочного искусства», 1894 г., и Цитович П. «Опыт рациональной пиротехники», 1894 г. Однако названные труды в настоящее время представляют библиографическую редкость, недоступную практическим работникам, с одной стороны, и, с другой, б олее чем сорокалетняя давность этих трудов позволяет смотреть ка них в свете современных достижений химии и техники более чем критически, хотя следует; отметить, что они содержат много различных практических советов и примеров, которые, несомненно, могли бы принести определенную пользу работникам пиротехнических мастерских.
      Касаясь существа книги В. М. Солодовникова, следует отметить -некоторую специфичность метода изложения представленного в ней обширного материала. Эта специфичность состоит в том, что в значительной своей части книга представляет по существу сборник подробных описаний технологических процессов изготовления различных пиротехнических изделий. Каждое отдельное описание изготовления какого-либо изделия позволяет даже неподготовленному читателю самостоятельно изготовить его, пользуясь методами и приемами, изложенными в книге. Такой метод изложения вполне себя оправдывает, если иметь в виду тот круг читателей, на который в первую очередь рассчитана книга. К этому кругу относятся многочисленные кадры кустарных и полукустарных мастерских по изготовлению пиротехнических изделий при различных парках культуры и отдыха, зрелищных предприятиях, при добровольных обществах трудящихся и т. д.
     
      В свете изложенного становится понятным, что книга В. М. Солодовникова окажет весьма существенную помощь в деле разрешения тех задач, которые стоят перед молодой областью кустарной пиротехнической промышленности.
      И. Червяков
      Термин «пиротехника» происходит от двух греческих слов: огонь и искусство, ремесло. Современная пиротехника является частью прикладной химии и занимается вопросами приготовления и изучением различных химических веществ и составов, образующих при сгорании цветные огни или дымы, а также производящих зажигательное и осветительное действие или создающих звуковой эффект.
      Пиротехника в широком смысле слова подразделяется на 1) военную пиротехнику и 2) пиротехнику, занимающуюся приготовлением фейерверков, сжигаемых с увеселительными целями, в виде ракет бенгальских огней, различных фигур, лозунгов, вензелей, картин и т. п.
      Только последней отрасли пиротехники и посвящен настоящий труд.
     
      КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ПИРОТЕХНИКИ
      Огневая сигнализация как одна из отраслей боевой пиротехники существовала в доисторическое время: племена, знакомые с огнем, употребляли костры для передачи условных сигналов на далекие расстояния. Более сложная сигнализация посредством горящих факелов была введена древними персами, которые, таким образом, положили начало оптическому телеграфу
      Огневая сигнализация в военном деле до настоящего времени имеет широкое применение (переговоры посредством вспышек по азбуке Морзе, сигнализация цветными огнями и т. п.). Но в основном развитие военной пиротехники шло по пути изучения и применения зажигательных веществ.
      Крупный переворот в древней боевой пиротехнике произвело изобретение «греческого огня», состав которого держался в строжайшем секрете. «Огонь» был двоякого рода: метательный и палящий Первый имел свойства пороха и выбрасывал каменные шары из же лезных труб, а второй обладал свойством энергичного горения; греки выдували его из длинных труб, и огонь опалял лошадей и всадников.
      Первым применил «греческий огонь» греческий император Константин IV Поганат в 678 году против арабов, осаждавших Константинополь. С изобретением пороха «греческий огонь» постепенно потерял свое значение.
      Состоял «греческий огонь» из серы, селитры, винного камня, клея и смолы. Известны и другие рецептуры; основой большинства их являлась селитра.
      «Морской огонь» состоял из нефти и негашеной извести
      Собственно пиротехника родилась в древнейшей колыбели цивилизации — Азии, у индусов и китайцев. Китайцам за несколько столетий до нашей эры были известны смеси, подобные пороху, которыми они пользовались для военных целей и изготовления различных цветных огней и ракет. Индусы, первые изобретатели бенгальского огня, также устраивали фейерверки еще в далекие времена, главным образом, в дни религиозных праздников. У них, как и у китайцев, имеются первые по времени указания относительно применения горючих и взрывчатых смесей.
      Очевидно, пиротехнические изделия индусов, китайцев и рецепты их составов проникли в Европу.
      Развитию пиротехники способствовала алхимия, от которой пиротехника заимствовала эмпирические смеси, случайно найденные при производстве опытов.
      Коренной переворот в пиротехнике произошел в XIVв., с появлением дымного пороха, благодаря которому явилась возможность регулировать быстроту горения состава путем изменения в дозировке компонентов.
      В России пиротехника появилась в начале XVIII в. в виде казенных фейерверков и иллюминаций, устраивавшихся по случаю различного рода торжеств, причем самая организация каждого фейерверка была чрезвычайно громоздка
      Пиротехника в своем развитии не опиралась на химию и оставалась в руках людей, в подавляющем большинстве совершенно не знающих химии, но прекрасных эмпириков. Среди них были такие профессионалы, виртуозы пиротехнического искусства, как, например, отец и сын Руджиеры, устраивавшие грандиозные пиротехнические представления и изумлявшие весь мир невиданными комбинациями световых эффектов. Именно поэтому пиротехник Нида в своем «Катехизисе пиротехника» совершенно не ставил вопроса о необходимости знания пиротехником химии, исходя из того, что одна практика создала гениальнейших, всемирно известных мастеров пиротехнического дела. Однако он считает долгом оговориться, что без химии иногда очень трудно изготовить, очистить или проверить неизвестные препараты и вещества и что для точного регулирования силы и яркости горения, чистоты цвета, окраски и т. д. желательно знакомство с химией.
      Только наиболее передовые пиротехники оценивали исключительное значение знания химии для фейерверочного производства, так как оно гарантировало не только от несчастных случаев, которые в большом числе имели место, но и обеспечивало совершенство изготовления фейерверков, их красоту, разнообразие и дешевизну.
      Совершенно понятно, что советское фейерверочное производство должно базироваться на последних достижениях всех отраслей физических и химических наук.
     
      ГЛАВА 1
      СОСТАВЛЕНИЕ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ
     
      1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
      Под словом «состав» в пиротехнике подразумевают всякую горючую механическую смесь, состоящую из двух или более веществ.
      Для образования какого бы то ни было состава необходимо прежде всего подобрать соответствующие вещества, обработать их, а затем смешать или соединить между собой в определенном количественном отношении. Количественное отношение веществ в составе определяется теоретическим расчетом но реакции их горения.
      Опытный путь определения количественного соотношения веществ для состава является неудобным, так как на него тратится много времени, материалов, и, кроме того, эксперимент может быть опасен, так как одни и те же вещества, но в различных пропорциях обладают различными свойствами, т. е. могут быть относительно безопасны и, наоборот, приобретать взрывчатые свойства. Теоретическое определение пропорции состава также не обходится без опытов, но на них требуется меньше времени и меньший расход материалов, так как опыты производятся только для подтверждения сделанных расчетов.
      Число веществ, входящих в состав, обычно бывает не менее двух и в редких случаях более четырех. При выборе этих веществ следует иметь в виду два главных условия: первое — чтобы состав при зажигании мог гореть без кислорода воздуха, а за счет кислорода, заключающегося в составных компонентах, и второе — чтобы состав во время горения производил требуемое от него действие, например, давал бы большое количество блестящих искр с образованием упругих газов или яркое, блестящее пламя чисто белого или какого-нибудь другого цвета — красного, зеленого, синего и пр. С целью удовлетворения этих условий для составов обязательно употребляются компоненты двух видов: так называемые горючие вещества и окислители (негорючие вещества), содержащие большое количество кислорода, который при повышенной температуре довольно легко из них выделяется, особенно в присутствии горючих веществ.
      Скорость горения различных составов весьма различна и зависит, главным образом, от двух причин: от химического сродства горючего вещества или некоторых из составных частей его с кислородом и от большей или меньшей способности окислителя разлагаться с выделением кислорода. Чем сильнее химическое сродство горючего к кислороду и чем легче разлагается окислитель, тем легче происходит и самый процесс горения. При слабом сродстве горючего вещества к кислороду и трудно разлагающемся на составные части окислителе состав при обычных условиях будет гореть медленно, а иногда может и совсем не воспламениться
      При быстром горении состава всегда образуется большое количество упругих газов, которые можно использовать как движущую силу; медленное же горение состава сопровождается большей частью образованием яркого белого или цветного пламени, причем яркость пламени, а также окрашивание его в разные цвета зависят от природы веществ, входящих в состав
      Из горючих веществ для фейерверочных составов чаще всего применяются сера, древесный уголь, трехсернцстая сурьма (антимоний), сахар, идитол, шеллак, канифоль, декстрин, металлы (алюминий, магний), а также целый ряд других веществ как органического, так и неорганического происхождения. Но здесь необходимо подчеркнуть, и это следует твердо помнить, что не все горючие вещества можно использовать для приготовления составов по той причине, что некоторые из них вместе с окислителями, например с хлорноватокислыми солями, дают смеси, чрезвычайно чувствительные к внешним воздействиям и легко взрывающиеся. К числу таких смесей принадлежит смесь антимония с хлорноватокислыми солями, смесь угля или сахара с хлорноватокислыми солями, смесь сернистой меди с ними же. В случае необходимости приготовления этих смесей должны быть соблюдены все меры предосторожности: составы должны приготовляться в количествах не свыше 50—100 г и обязательно за предохранительными щитами.
      К числу окислителей, имеющих наибольшее значение в фейерверочных составах, относятся соли азотной, щавелевой и хлорноватой кислот. В пиротехнике для приготовления составов из этих окислителей наиболее частое применение имеют бертолетовая соль и калиевая селитра. Без этих солей не обходится почти ни один из пиротехнических составов как искристых, так и цветных. Соли же других металлов этих кислот употребляются исключительно для окрашивания пламени, как, например: азотнокислый и хлорноватокислый барий для окрашивания пламени в зеленый цвет, азотнокислый стронций для окрашивания пламени в красный цвет, соли натрия для окрашивания пламени в желтый цвет.
      Основной частью почти всех фейерверочных составов служат, как было сказано выше, селитра или бертолетовая соль. Эти негорючие сами по себе вещества смешиваются с серой, углем, смолами и другими веществами, причем если смесь составлена не более как из двух или трех веществ, то она называется основной или первоначальной смесью, потому что может служить для образования других составов, отличающихся друг от друга как скоростькх горения, так и производимыми ими действиями.
      Основные смеси, составляемые из двух веществ, называются двойными смесями, а из трех — тройными. Тройные смеси отличаются
      от двойных, кроме количества входящих в них веществ, главным об' разом, тем, что почти все они горючи, тогда как двойные смеси могут быть и негорючими. К числу горючих двойных смесей относятся все те, в состав которых входят в качестве окислителей хлорноватокислые соли и какое-либо горючее вещество неорганического или органического происхождения; к числу негорючих относятся смеси из азотнокислых солей и серы.
      Двойные смеси, в состав которых входит сера, называются серными, а такие же смеси с углем — углевыми смесями.
      Для лучшего взаимодействия веществ в смесях они должны быть возможно хорошо и тщательно измельчены и перемешаны между собой. Наилучшее измельчение и смешение компонентов обеспечивают более энергичное и ровное горение. Кроме того, вещества, входящие в смесь, должны содержать по возможности минимальное количество влаги, так как последняя понижает температуру, а следовательно, и скорость горения. Кроме того, влажность способствует химическому разложению пиротехнических составов. Таким образом при составлении смесей особенное внимание должно быть обращено на обработку веществ, т. е. на измельчение и просушивание их.
     
      2. КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ДЕЙСТВИЯ
      Пиротехнические составы в зависимости от входящих в них веществ и от процентного содержания этих веществ могут быть подразделены на две основные группы
      А. Сильные составы — сгорающие с большой скоростью и обычно употребляемые в качестве движущих составов
      Б. Слабые составы, или чисто пламенные, — сгорающие сравнительно медленно и употребляемые в виде звездок, свечей, факелов и других декоративных огней.
      Сильные составы в свою очередь могут быть подразделены: а) по характеру горения $[на: 1) сильные искристые, образующие при горении большое количество блестящих искр, и 2) сильные пламенные, образующие _при горении белое, розовое, желтое, бледнозеленое или голубое пламя; б) по составляющим веществам на: 1) сильные искристые составы с серой, когда основанием у них является смесь калиевой селитры, угля и серы, 2) сильные искристые составы
      без серы, когда основанием у них является смесь калиевой селитры и угля, 3) сильные пламенные составы с серой, имеющие основанием смесь калиевой селитры, угля и серы.
      Слабые составы, или чисто пламенные, по входящим веществам подразделяются на: 1) чисто пламенные составы с серой, когда горючим у них является сера, и 2) чисто пламенные составы без серы, когда горючим у них является какое-либо органическое вещество.
     
      3. СИЛЬНЫЕ СОСТАВЫ
      Сильные составы должны удовлетворять трем основным условиям: во-первых, сгорать с требуемой скоростью, во-вторых, во время горения образовывать достаточное количество газов, необходимых для производства той или иной работы, и, в-третьих, после сгорания ос- . тавлять по возможности меньше твердого остатка. Последний должен быть легким и рыхлым, чтобы без затруднений выбрасываться из гильз газами, образующимися при горении. В противном случае этот остаток может закупорить жерло (сопло) гильзы, что может привести к разрыву последней.
      Сильными составами снаряжаются ракеты, форсы, фонтаны, китайские колеса, жаворонки, дукеры, квекари, швермеры и пчелки.
     
      СИЛЬНЫЕ ИСКРИСТЫЕ СОСТАВЫ
      Действие этих составов заключается в том, что при сгорании их из сопла (жерла) гильзы выбрасывается большое количество блестящих искр, образующих огненную ленту. Основаниями1 для них являются смеси: 1) селитра, сера и уголь, 2) селитра и уголь; веществами для образования искр — крупный древесный уголь и металлические опилки.
      Сильные искристые составы из селитры, серы и угля* Самым сильным, а следовательно, и самым быстро горящим составом, употребляемым в фейерверках, является смесь, состоящая из 75% калиевой селитры, 12% серы и 13% угля, образующая при сгорании 59% газов и 41% твердых остатков. Смесь эта соответствует составу дымного пороха или пороховой мякоти. Но, как показывают опыты, одну пороховую мякоть применять для изготовления фейерверочных фигур, особенно большого калибра, нельзя: она очень сильна, и обычные гильзы у снаряжаемых фигур не выдерживают давления газов, образующихся при сгорании пороховой мякоти. При использовании пороховой мякоти для снаряжения фигур ее ослабляют, т. е. замедляют скорость ее горения. Достигнуть этого можно следующими путями: 1) подвергнуть пороховую мякоть сильному сжатию так, чтобы она превратилась в плотную массу; 2) разъединить частицы пороховой мякоти примесью какого-либо горючего или инертного вещества и, наконец, 3) прибавить к ней какую-нибудь двойную
      медленно горящую смесь. Замедление горения пороховой мякоти путем сильного спрессовывания возможно только на мощных гидравлических прессах. При набивке же фигур ручным способом плотность пороховой мякоти не может быть доведена до требуемой для этого величины, поэтому скорость горения ее в условиях кустарных мастерских проще всего уменьшать одним из двух других указанных способов.
      Скорость горения, а следовательно, и сила полученных таким образом составов, будет зависеть от количества прибавленного к пороховой мякоти вещества или медленно горящей смеси. Чем больше будет прибавлено этих веществ, тем скорость горения пороховой мякоти будет меньше. Это обстоятельство дает возможность получить из пороховой мякоти чрезвычайно много разнообразных составов как по силе, так и ио действию приготовленных из них фигур.
      Всякое вещество, горючее или негорючее, прибавляемое для ослабления пороховой мякоти, отнимает при горении часть теплоты, понижая тем самым температуру горения, и, таким образом, уменьшает как количество газов, выделяющихся в единицу времени, так и упругость их, а следовательно, и силу. К числу отдельных веществ, обычно прибавляемых для ослабления пороховой мякоти, принадлежат: уголь древесный как в мелком, так и в крупноизмельченном виде и железные, стальные и чугунные опилки различной величины. Вещества эти, прибавляемые с целью ослабления составов, называются ослабляющими.
      Уголь для ослабления лучше всего брать от твердых пород дерева, в виде зерен размером от 1,5 до 5 мм. Количество прибавляемого к составам крупного угля зависит от того, для каких фигур состав предназначается. Составы с крупным углем при горении выбрасывают много раскаленных блестящих искр розового цвета, почему они и носят название составов с розовой лентой. Металлических опилок для приготовления составов берут в два раза больше, чем угля. Величина зерен их должна быть равной 1 — 2 мм. Составы с опилками при горении дают так называемую бриллиантовую ленту. При ослаблении пороховой мякоти крупным углем и металлическими опилками совместно в равном количестве получаются составы, образующие при горении смешанную или двухцветную ленту. Следует отметить, что при ослаблении пороховой мякоти металлическими опилками последние должны быть обязательно воронеными. В противном случае от действия селитры в присутствии влаги они быстро окисляются и не дают никакого эффекта.
      Сильные искристые составы из селитры и угля* Сильные искристые составы без серы состоят из 81% калиевой селитры и 19% угля.
      При разложении этой смеси образуется газообразных продуктов 45% и твердых продуктов 55% :
      2 KN03 + 4С = К2С03 + ЗСО + N2
      Смесь эта горит довольно энергично и дает светлое пламя с большим количеством мелких искр. Хотя горит она и несколько медленнее, чем пороховая мякоть, все же в чистом виде, без ослабления, эта смесь может употребляться только для снаряжения мелких фигур: швермеров и пчелок. Для больших же фигур ее следует обязательно ослаблять. Ослабление производится путем прибавления к ней крупного угля или металлических опилок или того и другого вместе.
      Искристые составы без серы отличаются от искристых составов с пороховой мякотью тем, что при горении не выделяют удушливого сернистого газа, что позволяет фигуры, приготовленные с этими составами, с большим удобством сжигать в садах и парках.
      Сильные искристые составы идут на снаряжение ракет, форсов, фонтанов, китайских колес, жаворонков, швермеров и пчелок.
     
      СИЛЬНЫЕ ПЛАМЕННЫЕ СОСТАВЫ
      Действие этих составов заключается в том, что при сгорании их из сопла гильзы выбрасывается сравнительно недлинная пламенная лента белого, розового или зеленовато-голубого цвета. Окраска пламени в данном случае происходит от раскаленных твердых остатков соответствующих солей металлов, вводимых в составы. Основаниями для пламенных составов являются смеси: 1) селитра, сера и уголь и 2) селитра и уголь.
      Ослабляющими состав и окрашивающими пламя являются смеси:
      1) селитра и сера (белый цвет), 2) селитра и уголь (розовый цвет), 3) селитра, сера и соли натрия (желтый цвет) и 4) селитра, сера и цинк (бирюзовый цвет).
      Пламенными составами снаряжаются форсы для изображения различных декоративных фигур: деревьев, мозаик и пр.
      Ослабляющие смеси в пламенных составах имеют то же назначение, что уголь и опилки в искристых составах. Разница заключается лишь в том, что смесь, отнимая у состава тепло для поддержания своего горения, сгорает за счет собственного кислорода, а уголь и опилки только накаливаются в гильзе и, выброшенные газами через сопло, сгорают, как правило, за счет кислорода воздуха.
      Составы белого огня. Сильный пламенный состав белого огня получается от ослабления пороховой мякоти смесью из 76% селитры и 24% серы, которая горит густым белым пламенем. При добавлении различного количества этой смеси можно получить целый ряд составов как различной скорости горения, так и густоты окраски пламени. Чем больше будет в составе пороховой мякоти, тем он быстрее будет гореть и пламя будет менее густо окрашено, и наоборот. Составы эти можно употреблять для приготовления разного рода звездок, фигурных свечей, огненного дождя и других изделий, медленно горящих белым пламенем. Состав этот прост и дешев.
      Состав розового огня. Сильный пламенный состав розового огня получается, если пороховую мякоть ослабить селитро-угольной смесью из 87% селитры и 13% угля. В этом случае пламени как такового почти не получается, но при сгорании большого количества находящегося в составе мелкого угля, образуется масса мелких искр розового цвета, сливающихся вместе и создающих впечатление пламени.
      Составы желтого огня- Составы желтого огня можно получить прибавлением различных натриевых солей к пороховой мякоти или к смеси селитры и серы. Лучшей по окраске пламени считается натриевая селитра, затем щавелевокислый натрий и, наконец, углекислый натрий. Составы с натриевой селитрой почти не употребляются из-за ее повышенной гигроскопичности. В дешевых изделиях чаще всего для приготовления желтого огня применяется углекислый натрий в смеси с селитрой и серой. Смесь составляют из 62% селитры, 22% углекислого натрия и 16% серы. Она сгорает по уравнению:
      6 KN03 + 2 Na3C03 + 5 S = 3 K2S04 + 2 Na2S04 + 3 N2 + 2 C02
      Лучше же всего из натриевых солей брать щавелевокислый натрий, как наименее гигроскопичный и дающий лучшую окраску. Хороший состав желтого огня получается по следующей рецептуре: 64% селитры, 21% щавелевокислого натрия и 15% серы. Такая смесь горит медленно, по реакции:
      4 KN03 + NaXoO* + 3 S = 2 K2S04 + Na2S04 + 2 N2 + 2 C02,
      и дает пламя очень хорошей окраски.
      Для ускорения горения к этой смеси прибавляют пороховую мякоть.
      Состав бирюзового огня. Сильный пламенный состав бирюзового огня можно получить, ослабляя пороховую мякоть цинковыми опилками, которые предварительно смешивают со смесью селитры и угля и уже потом вводят в пороховую мякоть. При употреблении цинковых опилок в тройной смеси количество веществ рассчитывают по одной из следующих двух реакций:
      2 KN03 + С + 3Zn = К2С03 + 3 ZnO + N2,
      что соответствует содержанию 49% калиевой селитры, 3% древесного угля и 48% цинковых опилок, и
      2 KN03 + 2 С -f Zn = К2С03 + ZnC03 + N2;
      в этом случае берут 70% калиевой селитры, 8% древесного угля и 22% цинковых опилок.
      Окраска пламени у этих составов мало интенсивна, поэтому их следует употреблять для наблюдения только с близких расстояний, в противном случае они мало заметны.
     
      4. СЛАБЫЕ, ИЛИ ЧИСТО ПЛАМЕННЫЕ, СОСТАВЫ (ЦВЕТНЫЕ ОГНИ)
      К числу слабых, или так называемых чисто пламенных, составов, как указано выше, относятся такие составы, которые горят относительно медленно, образуя при этом белое или цветное пламя, без отделения искр. Основанием этих составов служит в большинстве случаев смесь бертолетовой соли с серой или с каким-нибудь органическим веществом. Яркость и цвет пламени зависят от его температуры н от присутствия рассеянных в нем в виде мельчайших частиц
      твердых веществ, которые, раскаляясь, делают пламя более или менее ярким. Если в пламени вовсе не будет или будет очень мало твердых частиц, то оно будет давать слабый свет. Примером такого не-светящегося пламени может служить пламя винного спирта или серы, при горении которых образуются только газы. Если к смеси селитры и серы добавить небольшое количество какого-либо вещества, например, пороховой мякоти, то получится медленно горящий состав, образующий яркое белое пламя.
      Яркость этого пламени обусловливается присутствием в нем частиц раскаленного добела сернокислого калия.
     
      СОСТАВЫ ЦВЕТНЫХ ОГНЕЙ С СЕРОЙ
      Составы цветных огней с серой, несмотря на хорошее качество их и сравнительно недорогую стоимость, не могут быть рекомендованы в производство по той причине, что работа с ними представляет гораздо большую опасность нежели с составами с органическими горючими, а кроме того, бывают случаи самовозгорания готовых изделий, изготовленных из них. Поэтому, если представляется возможность заменить в них серу органическим горючим, эту замену обязательно следует делать.
      Ниже приводятся примеры составов с серой.
      Составы белого огня- Состав белого огня получается от ослабления смеси бертолетовой соли и серы смесью калиевой селитры и серы.
      Прибавляя различные количества ослабляющей смеси, можно получить ряд составов с различной скоростью горения.
      Для получения составов белого огня ни в коем случае не рекомендуется применять смеси бертолетовой соли с антимонием ввиду их особой взрывчатости и чувствительности.
      Составы желтого огня. Состав желтого огня получается путем добавки щавелевокислого натрия. Состав рассчитывают по реакции:
      4 КС103 + 3 S + 3 Na2C204 = 4 КС1 + 3 Na2S04 + SCO.,
      что соответствует 50% бертолетовой соли, 10% серы и 40% щавелевокислого натрия. Состав этот горит энергично и дает очень хорошую окраску пламени.
      Хороший состав желтого огня получается также с двууглекислым натрием путем введения его в смесь по расчету из реакции:
      КСЮз + S + 2 NaHCOg = КС1 + Na2S04 + Н20 + 2 С02,
      т. е. 38% бертолетовой соли, 52% двууглекислого натрия, 10% серы. Этот состав как по качеству окраски, так и по гигроскопичности уступает составам со щавелевокислым натрием, но при отсутствии последнего он может служить для изготовления разного рода звездок, фигурных свечей, фальшфейеров и пр.
      Составы красного огня. Пламя в красный цвет окрашивают соли лития, стронция, цезия, рубидия и кальция. Литий, цезий и руби-
      дий почти не употребляются ввиду их высокой стоимости. Хорошую окраску пламени дают соли стронция, из которых лучшими считаются хлорноватокислый и азотнокислый стронций. Но соли эти, ввиду сильной их гигроскопичности, почти никогда не применяются; их заменяют щавелевокислым и углекислым стронцием.
      Основанием для составов красного огня обычно служат бертолетовая соль и сера. Лучший состав получается со щавелевокислым стбонцием из расчета по следующей реакции:
      2 КСЮ3 + 2 S + SrC204 = 2 КС1 + SrS04 + 2 С02 + S02,
      т. е. 51% бертолетовой соли, 13% серы и 36% щавелевокислого стронция. Состав этот служит для изготовления звездок, фигурных свечей, фальшфейеров и пр.
      Состав с углекислым стронцием, рассчитанный по следующей реакции, также дает хорошее окрашивание пламени:
      КС10а -f S + SrC03 = КС1 + SrSOj -f СОо,
      т. е. 41% бертолетовой соли, 10% серы и 49% углекислого стронция-Применяется для тех же целей, что и предыдущий состав.
      Для получения розового пламени применяется углекислый кальций в смеси с бертолетовой солью и серой.
      Берут 48% бертолетовой соли, 13% серы и 39% углекислого кальция-
      Сгорание происходит по реакции:
      КС103 + S + СаСОз = KCl + CaS04 + С02
      Составы зеленого огня. Эти составы получаются с солями таллия, бария, меди, бора и цинка.
      Азотнокислый таллий дает густой, яркий и красивый зеленый огонь, но ввиду высокой стоимости соль эта не употребляется. Цинк дает не чисто зеленую, а синеватую окраску. Борная кислота и борнокислый калий дают слабую и неяркую окраску.
      Для составления зеленых огней применяются преимущественно соли бария, главным образом, хлорноватокислый барий. Эта соль мало-гигроскопична и с серой образует одновременно основную и окрашивающую смесь. Составляют ее по реакции:
      Ва (С103)2 -f- 3 S = ВаС12 -}- 3 S02,
      т. е. из 76% хлорноватокислого бария и 24% серы. Смесь эта горит довольно быстро, поэтому для ослабления ее берут смесь, состоящую из 20% серы и 80% азотнокислого бария, отвечающую реакции:
      Ва (N03)2 + 2 S = BaS04 + S02 + N2
      Составы зеленого огня с углекислым барием вследствие трудности разложения его дают слабую окраску. Иногда эта соль употребляется в смеси с бертолетовой солью и серой.
      Составы синего огня. Составы синего огня получаются при введении солей меди. Однако для получения синего огня необходимо,
      ~ чтобы при разложении состава образовывался свободный хлор, который, взаимодействуя с медью, образует хлористую медь, способную при избытке хлора окрашивать пламя в синий цвет. Ввиду этого основная смесь для синего огня обязательно должна содержать хлор. Для приготовления окрашивающей смеси, применяют малогигроскопичные основные медные соли, как, например, горную синь 2СиСО;ГСи(ОН)2 и малахит CuCO3-Cu(0H)2. Первая из них, как более богатая медью, окрашивает пламя несколько гуще, а потому и чаще применяется. Состав синего огня с горной синью содержит 45% бертолетовой соли, 12% серы и 43% горной сини. Смесь эта быстро сгорает по реакции:
      Большинство составов синих огней обладает большой скоростью & горения. Синие огни без серы, как правило, не изготовляются. .Щ
      Составы фиолетового огня. Для получения состава фиолетового огня обыкновенно смешивают составы синего и красного огней, при-чем в зависимости от преобладающего количества того или другого получаются соответствующие оттенки: при большем количестве синего получается чистое фиолетовое пламя, а в случае преобладания красного — лиловое.
      Составы оранжевого огня. Состав оранжевого огня получается от соединения составов красного и желтого огней. Так как желтое пламя сравнительно легко поглощает другие цвета пламени, то для получения оранжевой окраски следует состава желтого огня брать немного, обыкновенно не более г/5 части.
      Самовоспламенение цветных составов с серой, В практике изготовления цветных огней с бертолетовой солью и серой нередки случаи, особенно при хранении, самовоспламенения их без всякой видимой причины Сначала предполагали, что подобное самовоспламенение происходит от повышенной температуры при сушке изделий, например звездок и т. д.
      В настоящее время основной причиной самовоспламенения цветных составов считают, главным образом, загрязненность солей, из которых приготовлены составы. Особенно вредны в данном случае свободные кислоты (азотная и серная). Сильные кислоты образуют с бертолетовой солью хлорноватую кислоту, которая легко взаимодействует с серой и углеродом, причем выделяется значительное количество тепла, что приводит к воспламенению состава. Обычно сера, и особенно серный цвет, почти всегда содержит в себе свободную серную кислоту, которая способствует разложению хлоратных составов.
      Звездкй, приготовленные из бертолетовой соли, серы и других материалов, чаще всего загораются во время сушки, особенно быстрой
      Поэтому, прежде чем приступить к изготовлению составов цветных огней, необходимо убедиться в чистоте исходных компонентов, а сушку составов и изделий производить при температуре не свыше 25 — 30е. Кроме того, следует избегать больших заделов как состава, так и полуфабрикатов из него.
     
      СОСТАВЫ ЦВЕТНЫХ ОГНЕЙ БЕЗ СЕРЫ
      Составы цветных огней, приготовленные с серой, представляют некоторое неудобство, так как при горении их образуется сернистый газ, вредно действующий как на организм человека,так и на окружающие металлические предметы. Тем более подобные составы представляются совершенно неудобными для сжигания их в закрытых помещениях и даже в небольших садах. Кроме того, сера, как было указано выше, может иногда служить причиной самовоспламенения составов. Лучшими заменителями серы в составах могут служить органические вещества, преимущественно растительные и искусственные смолы и, кроме того, углеводы: крахмал, сахар, декстрин и др.
      Для образования составов с органическими горючими также составляются основные смеси, к которым уже затем примешивают окрашивающие соли или смеси. При этом для окраски цвета пламени служат обыкновенно те же соли, какие были указаны выше при серных составах. Ниже приводятся наиболее употребительные основные и окрашивающие смеси без серы.


      KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ

 

 

НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru