Читаем Краткий курс пиротехники полностью

сложив оба уравнения по частям и сократив кислород, получим общее уравнение реакции:

6 Ba(NO₃)₂ + 5 C₆H₁₀O₅ 6 BaO + 6 N₂ + 30 CO + 25 H₂O.

Исходя из этого уравнения, можно подсчитать рецепт смеси. Беря эти вещества в количествах, соответствующих граммолекулам, получим:

6 * 261 = 1566 г.

где 261 – молекулярный вес Ba(NO₃)₂ ;

для C₆H₁₀O₅

5 * 162 = 810 г.

где 162 – молекулярный вес крахмала.

Всего смеси 2376 г.

Или, переводя в проценты:

Для Ba(NO₃)₂

      для C₆H₁₀O₅

(точность подсчета до целых чисел).

Как видно из этого примера, при разложении окислителя – азотнокислого бария Ba(NO₃)₂ – выделяется кислород; 1 молекула его содержит 6 атомов кислорода, а в свободном виде выделяется лишь 5 атомов; 1 атом кислорода остается в соединении с барием в виде окиси бария BaO и окисляющего действия не обнаруживает.

Так же, как нитрат бария, действуют и другие соли азотной кислоты, давая при своем разложении свободный кислород и окислы металлов. Кроме нитратов другие окислители также не всегда выделяют весь свой запас кислорода в свободное состояние. Но существуют окислители, выделяющие весь свой кислород в виде свободного, например, бертолетова соль, или хлорат калия KCIO₃ , который разлагается по схеме:

KCIO₃ KCI + 3 О.

Кислород, выделяющийся в свободном состоянии при разложении вещества, называется активным, а все количество кислорода, содержащееся в веществе, называется общим с о д е р ж а н и е м к и с л о р о д а.

Пример 2. Составить двойную смесь из хлората калия (окислитель) и сахара (горючее):

KCIO₃ + C₁₂H₂₂O₁₁.

Аналогично предыдущему примеру реакция разложения хлората калия:

KCIO₃ KCI + 3 О. (1)

Реакция полного сгорания сахара в кислороде до образования СО₂:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 24 О 12 СО₂ + 11 Н₂О. (2)

Для уравнения коэффициентов кислорода умножаем уравнение (1) на 8. Получим;

8 KCIO₃ 8 KCI + 24 О.

Складываем уравнения (1) и (2):

8 KCIO₃ 8 KCI + 24 О

⁺ C₁₂H₂₂O₁₁ + 24 О 12 СО₂ + 11 Н₂О

____________________________________

8 KCIO₃ + C₁₂H₂₂O₁₁ 12 СО₂ + 11 Н₂О + 8 KCI

взяв граммолекулярные соотношения веществ, получим:

для хлората калия 8*122,56=980,5 г., где 122,56 – молекулярный вес KCIO₃; для сахара 342 г., где 342 – молекулярный вес сахара. Итого смеси 1322,5 г.

Переводя в проценты, получим:

для хлората калия

для сахара

Кроме основных смесей из двух компонентов (двойных) могут применяться тройные смеси. Они состоят из двух двойных смесей, имеющих одинаковые окислители, но разные горючие, т.е. состоят из трех веществ: одного окислителя и двух горючих. Тройные смеси могут состоять также из двух различных окислителей и одного горючего.

Мы разобрали в первом примере случай составления пиротехнической смеси, в которой активного кислорода окислителя не хватает для полного сгорания углерода, содержащегося в горючем. Углерод в этом случае сгорает только до образования СО.

      Пиротехнические смеси, в которых кислорода, получаемого при разложении окислителя, не хватает для полного сгорания горючего, имеют так называемый о т р и ц а т е л ь н ы й к и с л о р о д н ы й б а л а н с. Смеси с избытком активного кислорода обладают п о л о ж и т е л ь н ы м к и с л о р о д н ы м б а л а н с о м.

§ 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

SrCO

₃