Основы пиротехники

2. При использовании молекулярного излучения температура пламени составов не должна превышать пределов значительной степени диссоциации молекул излучателей. Так, например, температура пламени составов зеленого огня не должна превышать 2000^°С.

3. В пламени должно быть небольшое количество твердых продуктов реакции. Введение в составы сигнальных огней большого количества (больше 15…20%) порошков магния или алюминия, дающих при сгорании труднолетучие окиси, сильно увеличивает яркость пламени, но вместе с тем понижает чистоту его цвета.

4. Компоненты состава должны быть подобраны так, чтобы излучение в других частях спектра (кроме необходимых) было минимальным.

5. Получающиеся при горении составов элементы или соединения, окрашивающие пламя, должны быть легколетучими и уже при температуре 1000…1200^°С полностью переходить в парообразное состояние. Обычно в качестве окрашивающих соединений применяют легколетучие хлориды щелочноземельных металлов.

Составы сигнальных огней содержат следующие компоненты:

1 Окислители.

2 Органические горючие-цементаторы.

3 Соли, окрашивающие пламя. Часто применяют так же вещества улучшающие окраску пламени — хлорорганические соединения

4. Порошки магния или алюминия, придающие пламени яркость.

Окислители, используемые в сигнальных огнях, должны быть солями того металла, соединение которого обеспечивают требуемую окраску пламени. В составах желтых огней — соли натрия, в красных — соли стронция и так далее. Если по причине гигроскопичности или взрывчатых свойств таких солей невозможно их использование, применяют соли калия (обычно хлорат), которые создают минимальное излучение в пламени не слишком сильно ухудшающее его цвет.

Органические вещества, используемые в качестве горючего-цементатора, не должны при горении портить окраску пламени. Идеальным связующим в составах сигнальных огней являлись бы вещества, дающие бесцветное пламя. Таким свойством обладают органические вещества, содержащие в своем составе не менее 50% кислорода, а также сера. Существуют вещества горящие на воздухе бесцветным пламенем, но не содержащие кислород, например, гексаметилентетрамин (уротропин), однако он не обладает цементирующими свойствами. В качестве горючего может применяться и метальдегид, горящий бесцветным пламенем.

Поливинилхлорид и гексахлорбензол часто применялись в сигнальных составах красного и зеленого огня во второй мировой войне.

Составы желтого огня

Рецепты составов желтого огня:

1.

2.Состав с большой яркостью пламени.

3.Германский состав времен II Мировой войны. Звезда диаметром 22мм, дает силу света 11000 св.

4. Американский состав.

5. Румынский состав.

6. Старинный рецепт.

Составы красного огня

Таблица 31. Рецепты составов красного огня

Компоненты

Содержание компонентов [%]

1

2

3

4

5

6

7

8

Хлорат калия

60

57

60

—

25

—

—

—

Нитрат стронция

—

—

—

30

66

57

52

55

Карбонат стронция

25

25

—

—

—

—

—

—

Оксалат стронция

—

—

25

—

—

—

—

—

Магний

—

—

—

40

—

23

20

30

Идитол

15

—

15

5

—

---

—

—

Шеллак

—

18

—

—

9

—

—

—

Поливинилхлорид

—

—

—

—

—

20

15

15

Гексахлорбензол

—

—

—

5

—

—

—

—

Моностирол

—

—

—

—

—

—

13

—

Перхлорат калия

—

—

—

20

—

—

—

—

Чистота цвета пламени состав №1-3 находится в пределах 80…90%. Чистота цвета состава №5 весьма невелика.

Звезды диаметром 22мм, изготовленные из состава №6, дают силу света около10000 св.

Катализатором твердения моностирола в составе №7 является четыреххлористое олово.

В составы красного огня можно вводить поливинилхлорид и другие хлороорганические соединения с содержанием хлора не менее 50%, в этом случае хлораты могут быть полностью заменены на другие окислители, что снизит чувствительность составов.

Рецепт бездымного красного огня:

Старинные рецепты:

В старину в качестве окрашивающего пламя вещества применяли мел (CaCO₃), однако, в этом случае получался не красный, а розовый цвет:

Составы зеленого огня

Рецепты составов зеленого огня:

Чистота цвета пламени составов I и II составляет 70…80%.

Эти составы из-за содержания в них хлората бария высоко чувствительны и взрывчаты. При стрельбе из сигнального пистолета звездками зеленого огня с хлоратом бария, иногда происходит детонация звездок в стволе пистолета. При введении в состав III нитрата бария чувствительность состава снижается, но также ухудшается чистота цвета пламени.

Меньшую чувствительность имеют составы с хлоратом калия:

Замена в составах зеленого огня с хлоратом калия смол на серу заметно улучшает цвет пламени, но увеличивает чувствительность составов. Введение в состав зеленого огня в качестве хлорсодержащих веществ хлоридов металлов малорационально. Введение в составы зеленого огня хлорорганических веществ создает в пламени высокую концентрацию хлора и тем самым способствует значительному улучшению окраски пламени.

Рецепты малочувствительных составов зеленого огня с хлорорганическими веществами:

Сила света при горении звезды диаметром 22мм из состава II — около 3500 свечей.

Приведем рецепты малодымных составов зеленого огня:

1. Румынский состав.

2. Американский состав.

Вызывают интерес и старинные рецепты:

1.

2.

Составы синего (голубого) огня