Белое пиротехническое пламя

Даже такая, казалось бы, тривиальная задача, как создание чистого белого пламени, решается достаточно непросто. В особенности, если мы говорим от пиротехнике XIX века, когда эта наука только начинала свое развитие, и чтобы изготовить даже простейшие фейерверки, нужно было рисковать жизнью. Мы продолжаем серию исторических очерков по пиротехнической химии рассказом о синтезе белопламенных составов.

Основанием белых огней чаще всего служит селитра: так, например, для получения белого, но совершенно тусклого пламени, достаточно смеси из 3-4 частей селитры с 1 частью серы или серного цвета. Но основанием могут служить и другие вещества; так, например, сильное белое пламя получается от смеси 80 частей селитры + 25 частей серы + 2 1/2 части угля, а полуактивный состав, горящий не только ярко, по и довольно медленно, содержит: мякоти - 200, угля 120, серы 15, селитры 75. Последний состав - замедлить который можно прибавкой угля - пригоден для сигналов, белых лучей, звездчатых фонтанов, светящихся бомб и т.п.

Чтобы усилить яркость и густоту пламени, основание которого образует селитра, могут служить металлические соединения и специально - магний, реалгар, антимоний, свинец и олово. Первые два металла - осмий и магний - к сожалению, слишком дороги для употребления в большом количестве и поэтому редко принимаются в расчёт; а жаль: магний, совершенно безвредный, мог бы превосходно заменить мышьяк - тем более что магния по причине его легковесности идёт на 1 фунт очень много!

Белый фейерверк

Реалгар (двухсернистый мышьяк, Schwefelarsen) - развивает при горении крайне ядовитые белые газы (продукт горения - мышьяковистокислый ангидрит AS2O3), исключающий применение реалгарных препаратов в закрытых помещениях. Придаёт пламени сильную яркость, но цвет не чисто белый, а с желтоватым отливом.

Прибавляется в пропорции 1/6 до 1/12 общей сложности состава - как, например, для известного «индийского» огня (Indisches Weissfeuer): селитры - 6, серы - 2, реалгара - 1; или: селитры - 24, серы - 7, реал- гара - 3; по Эшенбахеру: селитры - 100, серы - 30, реалгара - 9.

Антимоний (сурьма) окрашивает пламя в голубоватый цвет и придаёт ему значительную яркость. Лучше и ярче всего горит металлический антимоний (metallisches Antimon), но менее взрывчат - сернистый (Schwefelantimon), вследствие чего преимущественно употребляют последний.

Металлического антимония прибавляется около 1/4, сернистого - около 1/8 части, например:

Для получения пламени, имеющего колер чистого лунного света (Mondlichy-Feuer), рекомендуется следующая смесь: серого состава - 90, мякоти - 30, бертолетки - 5, трёхсернистой сурьмы - 6.

Для сильных чисто-белых огней пригодны следующие составы:

Можно обойтись и без серы: селитры - 40, мякоти - от 6 до 30, металлической сурьмы - 36.

Заметим, кстати, что прибавка пороховой мякоти несколько вредит чистоте цвета, т.к. уголь придаёт огню желтоватый оттенок.

Пиротехническое шоу: залпы белого огня

Азотнокислый свинец (salpetersaures Blei) придаёт пламени красивый белый цвет, но не абсолютно чистый, а с голубовато-зелёным отливом; благодаря трудноплавкости азотнокислого свинца, требуется сильный окислитель. Нормальная смесь: серы - 1, бертолетки - 2, азотнокислого свинца - 2. Основанием служит бертолетка, количество которой по весу должно почти равняться количеству свинца.

Сурик (красная свинцовая окись - Mennige) может служить дополнением к основанию в следующих очень хороших составах:

Составы эти принадлежат к числу «двойных» (Doppelsatze), окраска которых наиболее приближается к белому цвету благодаря соединению взаимно дополняющихся цветных лучей Ньютонова кольца.

Из различных комбинаций предыдущих ингредиентов образуются хорошие белопламенные составы для бенгальских огней:

Сернистое олово (Scbwefelzinn) не требует высокой температуры и даёт чистый белый огонь, но пламя не особенно красиво, а потому мало применяется.

Жжёная известь (Gebrannter Kalk) пригодна, по Heesen, для изготовления следующего белопламенного состава для театра: селитры - 32, серы - 10, сернистою атимония - 3, жжёной извести - 4.

Горит менее ярко, чем состав с реалгаром, но зато безвреден и не особенно взрывчат.

Для изготовления бенгальских составов, заключаемых в гильзы - как, например, для римских свечей - требуется усилить дозу селитры и сернистой сурьмы для того, чтобы улетучить угольные остатки сгорающей гильзы; например: селитры - 4, серы - 1, сернистой сурьмы - 1. При использовании металлической сурьмы пропорция следующая: селитры - 8, серы - 2, металлической сурьмы - 1.

В случае применения реалгара или азотнокислого свинца для той же цели рекомендуются следующие составы: селитры - 71 (24), серы - 14 (5), металлической сурьмы - 12 (4), реалгара - 9 (3).

Если к последнему составу (24:5:4:3) прибавить 2 части сурика, то пламя из ярко-белого станет матовым, замечательно нежного колера.

Фейерверочные залпы белого цвета

Лейхткугельные составы требуют сильного огня, а т.к. белопламенные составы, сделанные из смеси селитры с серой, горят сами по себе пассивно, то их можно оживить примесью угля в виде пороховой мякоти, например: селитры - 32 (14), серы - 12 (5), сернистой сурьмы - 8 (металлической сурьмы - 2), мякоти - 1 (1). Если же не желают портить цвета, то усиливают горение посредством примеси бертолетки с азотнокислым свинцом и небольшой прибавки шеллака, например: серы - 3, бертолетки - 4, шеллака - 2, сурьмы (металлической или сернистой) - 1, азотнокислого свинца - 24. Можно обойтись и без сурьмы; например: бертолетки - 24, азотнокислого свинца - 24, серы - 12, шеллака - 1.

Если серу заменить салом, то состав даст более красивое, но менее яркое пламя, т.к. горючесть этого состава - ниже, например: селитры - 18, сернистой сурьмы - 12, металлической сурьмы - 3, сала - 1.

Эшенбахер приводит следующие рецепты для белопламенных лейхткугельных составов:

№IV дает звёздный цвет, №VI - лунный, остальные - чисто-белый.

Азотным стронцианом Эшенбахер не пользуется - быть может, потому, что вещество это никогда нельзя получить абсолютно чистым, а всегда с примесью серной кислоты, отличающейся гигроскопичностью, а вследствие этого способной взорваться, если в смеси содержится бертолетка в присутствии серы.

Для цветной мелочи (звёздочек - Sternsatze) хороши следующие составы:

№I горит несколько быстрее, чем №II.

Для бенгальских огней, применяемых для освещения декораций, требуются пассивные составы, горящие не иначе, как в виде порошка, рассыпанного кучками или дорожками. Примеры:

В рецепте №I сернистую сурьму можно заменить сернистым оловом. Усилить огонь можно убавлением селитры, а ослабить - прибавлением.

Для комнатных и театральных освещений существует несколько составов бенгальских огней без серы (а следовательно, и без серного запаха), например: бертолетки - 12, селитры - 4, молочного сахара - 4, ликоподия - 1, углекислого барита - I. Все они горят менее ярко, чем серные.

На бенгальские огни могут идти и свечные составы, если набить их поплотнее в тонкую гильзу, не менее 7 линий и не более 3 дюймов в диаметре, в зависимости от требуемой силы освещения; длина гильзы - произвольная. Чиколев рекомендует для этой цели следующий состав: селитры - 24, серы - 7, реалгара - 2.2.