§ 4. Образование пиротехнических составов

На базе основной двойной смеси из окислителя и горючего строится более сложный пиротехнический состав.

В зависимости от требований, предъявляемых к составу, к основной смеси примешиваются различные компоненты. Например, для получения пламени, окрашенного в определенный цвет, в состав вводится соль соответствующего металла: для получения зеленого цвета – соли бария, красного – соли стронция, желтого – соли натрия.

Для придания составу механической прочности добавляются особые вещества, обладающие способностью склеивать (или связывать) состав при уплотнении или прессовании его. Такие вещества называются цементаторами, или с в я з ы в а ю щ и м и в е щ е с т в а м и. Обычно они одновременно являются и горючими; это – готовые лаки, олифа, смолы (с добавлением в составы растворителей) и др .

Иногда для уменьшения активности состава или уменьшения чувствительности отдельных компонентов к механическим и тепловым импульсам к составам прибавляют вещества, способные замедлять процессы горения; такие вещества называются ф л е г м а т и з а т о р а м и. К их числу относятся парафин, канифоль, некоторые масла и др.

Разберем пример составления сигнального состава, дающего пламя красного цвета. Для окрашивания пламени возьмем в состав 20% (от всего состава) углекислого стронция SrCO₃. В качестве окислителя возьмем хлорат калия KCIO₃; в качестве горючего – шеллак С₁₆Н₂₄О₅, который одновременно служит цементатором.

При температуре разложения углекислый стронций разлагается по уравнению:

SrCO₃  SrO + CO₂.

Продукты разложения SrCO₃ вполне окислены и поэтому не нуждаются в окислителе. Следовательно, окислитель требуется только для того, чтобы дать кислород на сгорание шеллака (горючего), т.е. имеется двойная смесь из хлората калия и шеллака:

KCIO₃ + C₁₆H₂₄O₅.

Напишем уравнение разложения хлората калия:

KCIO₃  KCI + 3 О. (1)

Напишем уравнение горения шеллака в кислороде до полного сгорания в углекислый газ:

C₁₆H₂₄O₅ + 39 О  16СО₂ + 12 Н₂О (2)

Уравняем коэффициенты кислорода в уравнениях (1) и (2), для чего умножим уравнение (1) на 13. получим:

13 KCIO₃  13 KCI + 39 О.

Сложив полученное уравнение с уравнением (2), получим:

C₁₆H₂₄O₅ + 13 KCIO₃  13 KCI + 16СО₂ + 12 Н₂О

Из этого уравнения найдем количества C₁₆H₂₄O₅ и KCIO₃ в двойной смеси.

1 граммолекула C₁₆H₂₄O₅ составляет 296,2 г.; 13 граммолекул KCIO₃ составляют 13*122,56 г. = 1593,8 г. Всего смеси 1890 г.

Переводя в проценты, получим:

для хлората калия

для шеллака

Но в состав входит 20% углекислого стронция и только 80% рассчитанной нами двойной смеси. Следовательно, каждого компонента двойной смеси тоже будет по 80% от полученных нами величин, а именно: хлората калия 84,3*0,8=67,44%; шеллака 15,7*0,8=12,56%.

Общий рецепт будет таким (проц.):

SrCO₃ ……………………… 20

KCIO₃ ……………………. 67,44

C₁₆H₂₄O₅……………………. 12,56