Суміші кольорового вогню

Суміші кольорового вогню — піротехнічні суміші червоного, рожевого, оранжевого, жовтого, зеленого, синього, фіолетового і місячно-білого вогню.

В склад сумішей кольорових вогнів входять такі компоненти: 1.Окислювач; 2.Пальне; 3.Речовини, які забарвлюють полум'я у характерний колір; 4.Цементатор. Крім того, в склад сумішей можуть вводити: 5.Речовини, які підвищують насиченість полум'я; 6.Речовини, які підвищують яскравість полум'я.

Окислювачами повинні бути солі того металу, сполуки якого забезпечують потрібне забарвлення полум'я: в сумішах жовтих вогнів - солі натрію, в зелених - солі барію і т.д. Окислювачем може служити сіль іншого металу, при цьому продукти її розпаду повинні слабо випромінювати в полум'ї. Такими окислювачами найчастіше служать солі калію: KNO₃, KClO₃, KClO₄. Органічне пальне та цементатори не повинні шкодити забарвленню полум'я. Ідеальним органічним пальним могло б бути пальне, яке при горінні давало б майже безбарвне полум'я. Такими речовинами можуть служити органічні сполуки, які містять не менше 50% кисню. Найкращими цементаторами для сумішей кольорових вогнів є шелак та ідітол.

Для одержання жовтого полум'я в піротехніці використовують тільки атомарне випромінювання натрію. Солі натрію, які використовують для цієї цілі, повинні легко дисоціювати при невисоких температурах, мати великий вміст натрію і бути негігроскопічним. Найчастіше використовують оксалат натрію, кріоліт, фторид натрію, кремнефтористий натрій, рідше нітрат і карбонат натрію.

Одержання червоного полум'я здійснюється виключно введенням в суміш сполук стронцію (нітрату, карбонату, оксалату, рідше хлориду стронцію). Побудова сумішей здійснюється на основі випромінювання SrO або SrCl, причому випромінювання останнього інтенсивніше і довжина хвилі випромінювання лежить ближче до крайньої червоної частини спектра.

Суміші зеленого вогню отримують на основі випромінювання сполук барію (нітрату та карбонату барію, рідше хлорату і хлориду барію). Для одержання чистого зеленого полум'я використовують випромінювання монохлориду барію (BaCl), через це в суміші зеленого вогню обов'язково повинні входити хлормісні сполуки. Відомі також суміші зеленого вогню, які містять сполуки бору і міді.

Сине полум'я отримують на основі випромінювання монохлориду міді CuCl. Присутність в полум'ї сполук міді надає йому синє або зелене забарвлення. Колір полум'я у цьому випадку залежить від взятої мідної сполуки, температури полум'я і його відновної здатності. Синє випромінювання CuCl може бути одержане лише у відновній зоні і при температурах не вище 1000-1200 °C. В склад сумішей синього вогню повинні входити хлорорганічні солуки. В сумішах синього вогню використовують такі речовини: малахіт - CuCO₃·Cu(OH)₂, азурит, гірську синь - 2CuCO₃·Cu(OH)₂, сульфіди міді, оксид міді (ІІ), роданід і хлорид міді (І), а також металічну мідь.

Суміші рожевих вогнів одержують на основі випромінювання сполук кальцію. Принципи побудови таких сумішей базуються на одночасному випромінюванні сполук кальцію або стронцію з мідю. Змінюючи співвідношення між вищезгаданими сполуками у суміші можна отримати різноманітні відтінки полум'я. Колір останнього може змінюватись від бузкового до фіолетового. Подібно сумішам фіолетового вогню будують суміші оранжевого вогню. У цьому випадку барвниками полум'я є суміш солей кальцію або стронцію і натрію.

Суміші білого вогню можуть випромінювати світло при двох основних процесах: температурному світінні (теплове випромінювання абсолютно чорного тіла) та молекулярному випромінюванні. Температурне світіння має місце у випадку нагрівання в полум'ї твердих тіл або рідких частинок до високої температури. На практиці яскраве біле полум'я одержують введенням в суміші порошків магнію, алюмінію або їх сплавів. Біле полум'я можна одержати, спалюючи суміш, яка є сумою сумішей червоного та зеленого вогню.

Старі рецепти сумішей кольорового вогню містили окислювач - хлорат калію (бертолетову сіль), пальне - сірку, вугілля, цементатор - смолу, барвник полум'я - солі окислювачі (нітрати барію або стронцію) та "негорючі" солі (карбонати, оксалати натрію, барію, стронцію, кальцію, міді) і т.д. Наприклад, KClO₃ - 50-60%, MeCO₃ - 15-20%, S - 15-25%. Такі суміші є вибухонебезпечними і при горінні дають багато диму. Зменшити вибухові властивості можна, замінивши хлорат калію на нітрат або/й перхлорат відповідного металу. Наприклад, Ba(NO₃)₂ (Sr(NO₃)₂) - 30-55%, KClO₄ - 0-20%, Mg - 20-40%, хлорвмісна смола (ПВХ, ПВДХ) - 20-30%. Зменшити димність суміші можна, замінивши частину окислювача на перхлорат амонію. Добрими світловими характеристиками володіють суміші на основі піроксиліну, колоксиліну, барвників полум'я та порошків магнію або його сплавів.

Література

1. Шидловский А.А. Основы пиротехники. 3 изд., Москва, 1973.
2. Мадякин Ф. П., Тихонова Н. А. и др. Сигнальные и фейерверочные составы и изделия. КГТУ, Казань, 2001.

Див. також

• Феєрвек
• Піротехніка