Желтое и оранжевое пиротехническое пламя
Задумывались ли вы когда-нибудь, запуская красочный фейерверк или пиротехнический фонтан, какой долгий путь пришлось пройти пиротехникам - путь, в буквальном смысле усеянном телами не слишком удачливых или несторожных испытателей! - чтобы вы смогли наслаждаться безопасными и невероятно красивыми огненными шоу?
Предлагаем всем интересующимся совершить экскурс в увлекательный мир пиротехнической химии и узнать, из чего делаются ярко-желтые и ярко-оранжевые пиротехнические огни. Данная информация носит ознакомительный характер! Пытаться самостоятельно вопроизвести данные составы - глупый и неоправданный риск, т.к. в настоящее время подобные составы делаются совсем иными способами и из иных ингредиентов - с принципиально другим качеством и уровнем безопасности. К тому же, производство взрывчатых компонентов, неважно, для какой цели, карается по всей строгости закона!
Жёлтая окраска получалась прежде примесью мельчёного янтаря или его суррогата - копала; теперь янтарь служит для этой цели очень редко, разве в роли фитиля, жёлтая же окраска, притом очень сильная и густая, получается чаще всего путём примеси солей натрия. Соли эти, будучи прибавлены к составам иного цвета даже в самом незначительном количестве, сообщают огню желтоватый цвет; при 2% примеси натровых солей всякая иная окраска уступает жёлтой.
Лучшим материалом для жёлтых огней Нида признаёт щавелевокислый натр (oxalsaures Natron), а Чиколев - азотнокислый (salpetersaures Natron), третье место занимает двууглекислый натр (сода - doppeltkohlensaures Natron), четвёртое - хлорноватокислый (chlorsaures Natron), пятое - хлористый натрий (Chlornatrium), т.е. поваренная соль. Общий недостаток их - тот, что все они более или менее гигроскопичны, особенно хлорноватокислый и азотнокислый натр (преимущественно первый), но они же дают и лучшие огни. Щавелевокислый натр требует усиленной температуры, а потому применяется чаще всего в сочетании с бертолеткой, служащей основанием - тогда как азотнокислый натр служит сам себе и основанием, и красящей примесью: двууглекислый натр, заменяющий щавелекислый, горит менее красиво.
Суррогатом соды (двууглекислого натра) может служить поваренная соль (хлористый натрий), но отнюдь не морская соль, т.к. последняя содержит хлористую магнезию - вещество донельзя гигроскопичное, цвет огня - красно-жёлтый.
Основанием для жёлтых огней служат: бертолетка, селитра, азотнокислый натр, азотнокислый барит и стронциан.
Азотнокислый барит особенно полезен как прибавление к составам, основанием которых служит бертолетка, а примесью - селитра; но тогда состав становится сильно гигроскопичным вследствие того, что барит стремится соединиться с щавелевой кислотой или с углекислотой натра; благодаря этому в составе образуется всё большее и большее количество щавелевокислого или углекислого барита и пропорциональное количество гигроскопичного азотнокислого натра. Поэтому такие смеси следует держать в сухом месте, при употреблении окружать несыреюшими составами (например, в букетах, райских свечах и т.д.), выносить незадолго до спуска, а в случае отсырения - сушить в вышеупомянутых сушильнях (чанах с серной кислотой).
Хлорновато- и азотнокислый натр применяются в сочетании с равным количеством смеси, состоящей из 4/5 серы и 1/5 угля, например:
I | II | |
Хлорноватокисл. натра | 5 | - |
Азотнокисл. натра | - | 5 |
Серы | 4 | 4 |
Угля | 1 | 1 |
Но смесь с азотнокислым натром горит медленно, а с хлорновато- кислым - слишком быстро, но зато красивее. Если состав, очень легко сыреющий, идёт в дело немедленно, то можно проделать следующие комбинации, дающие прекрасные, медленно горящие огни:
I | II | III | |
Хлорноватокисл. натра | 5 | 2 | 5 |
Азотнокисл. натра | 5 | 13 | 40 |
Серы | 6 | 3 | 12 |
Угля | 2 | 1 | 3 |
Небольшая прибавка сурьмы значительно увеличивает яркость и горючесть жёлтопламенных составов без особого ущерба цвету:
I | II | III | |
Азотнокисл. натра | 48 | 20 | 48 |
Серы | 16 | 5 | 16 |
Угля | 1 | 1 | 1 |
Сернистой сурьмы | 4 | 1 | - |
Металлич. сурьмы | - | - | 4 |
II особенно пригоден для театра. Если в качестве основания применить селитру, то сурьмы не требуется:
I | II | |
Азотнокисл. натра | 10 | 10 |
Селитры | 60 | 60 |
Серы | 22 | 25 |
Угля | 4 | 5 |
Составы эти - и особенно первый - дают очень светосильный огонь.
Щавелевокислый натр обыкновенно окисляется бертолеткой или серой в соединении с шеллаком:
I | II | |
Щавелевокисл. натра | 2 | 8 |
Шеллака | 1 | 9 |
Бертолетовой соли | 3 серы | 3 |
Тёмно-жёлтые колера получаются путём прибавки азотнокислого стронция к примеси щавелевокислого натра:
I (золотисто-оранжевый) | II (темно-желтый) | |
Щавелевокисл. натра | 1 | 3 |
Шеллака | 2 | 3 |
Азотнокисл. стронция | 8 | 12 |
Серы | - | 1 |
Щавелевокислый натр даёт светло-жёлтые колера, если прибавить бертолетки или азотнокислого барита:
I | II | III | IV | |
Щавелевокисл. натра | 2 | 6 | 2 | 6 |
Шеллака | 2 | 5 | 1 | 4 |
Серы | 1 | 3 | - | - |
Азотнокисл. барита | 12 | 36 | - | - |
Селитры | - | - | 2 | 7 |
Бертолетовой соли | - | - | 2 | 6 |
Двууглекислый натр (сода) требуется рыхлый, обветрившийся (Terwittert); применяется в сочетании с нормальной азотносерной основой или со смесью 2 долей бертолетки на 1 долю серы:
I | II | |
Селитры | 18 | - |
Серы | 7 | 5 |
Соды | 3 | 2 |
Бертолетки | - | 10 |
Азотнокисл. барита | - | 8 |
Сажи | - | 0,5 |
Можно обойтись и одной селитрой с серой и углем: соды (или поваренной соли) - 6, селитры - 70, серы - 25, угля - 6. Этот состав замедляется прибавкой угля, но при его избытке получает уже не чисто-жёлтую, а красно-жёлтую окраску.
Сернокислый натр горит уже в присутствии примеси 0,5 доли серы с углем: азотнокислого натра - 24, серы - 5, металлической сурьмы - 2, угля - 1. Употребляется довольно редко.
Оранжевый цвет образует, в сущности, смесь жёлтого с красным (см. выше замечание о Ньютоновом кольце), поэтому, если прибавить к любому красному составу незначительную примесь какой-либо соли натра, то получится оранжевый огонь. К этому «составному» пламени мы вернёмся в разделе о красных огнях.
Жёлтопламенные свечные составы оживляются усилием дозы азотнокислого натра:
I | II | |
Азотнокисл. натра | 30 | 28 |
Серы | 8 | 7 |
Сажи | 1 | - |
Мякоти | - | 1 |
Металл. сурьмы | 5 | 3 |
Другие рецепты жёлтопламенных свечных составов:
I | II | III | IV | |
Азотнокисл. натра | 10 | - | - | - |
Щавелекисл. натра | 2 | 5 | 16 | 10 |
Бертолетки | 3 | 6 | 40 | 12 |
Шеллака | 3 | 3 | 8 | - |
Мыла | - | - | 4 | 1 |
Азотнокисл. барита | - | 10 | - | - |
Серы | - | - | - | 1 |
В составах мыло действует как гуммилак или сахар и в некоторых случаях с успехом заменяет серу. В №II барит можно заменить азотнокислым стронцием.
Для жёлтопламенных лейхткугелей смесь азотнокислого натра с серой всё ещё горит слишком медленно, поэтому оживляют состав двумя путями: либо прибавляют угля или сернистого антимония, либо заменяют часть натра бертолеткой.
I | II | |
Азотнокисл. натра | 16 | 8 |
Серы | 5 | 2 |
Сернистой сурьмы | 2 | 1 |
Угля | 1 | 1 |
I | II | |
Бертолетки | 20 | 22 |
Серы | 5 | 12 |
Соды | 10 | 11 |
Угля | 1 | - |
Сернистой сурьмы | - | 5 |
Для тёмно-жёлтых лейхткугельных составов применяются следующие сочетания:
I (темно-оранжевый) | II (золотисто-желтый) | |
Бертолетки | 3 | - |
Азотнокисл. стронция | 10 | 10 |
Щавелевокисл. натра | 3 | 2 |
Шеллака | 3 | 3 |
Следующие рецепты пригодны и для лейхткугелей, и для звёздочек (цветной мелочи):
I | II | III | IV | V | VI | VII | |
Азотнокисл. натра | 8,5 | - | - | 25 | - | - | - |
Щавелевокисл. натра | - | 2,5 | 3 | - | 10 | - | - |
Бертолетки | - | - | - | 30 | 50 | - | - |
Калиевой селитры | - | 10 | 10 | - | - | - | - |
Серы | 2,5 | 2,5 | 3 | 15 | 20 | 20 | 24 |
Сернистой сурьмы | 1,5 | - | - | - | - | - | |
Трехсернистой сурьмы | - | - | - | - | 5 | - | - |
Угля | 1,5 | - | 0,5 | 10 | 8 | 8 | 10 |
Селитры | - | - | - | 50 | - | 32 | 48 |
Смолы | - | - | - | 8 | 8 | - | 2 |
Мякоти | - | - | - | - | - | 32 | 60 |
№I и №IV дают светло-жёлтое пламя, №II, №III и №V - золотистое, №VI и №VII предназначены специально для звёздочек, причём №VII горит несколько быстрее.
I (светло-желтый) | II (золотисто-желтый) | |
Селитры | 45 | 60 |
Бертолетки | 10 | - |
Угля | 8 | 5 |
Соды | 18 | - |
Щавелевокисл. натра | - | 20 |
Серы | 36 | 12 |
Сернистой сурьмы | - | 2 |
Смолы | 5 | 4 |