Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12

Журнал «Домашняя лаборатория»

? [ммк]: 686 • 674 • 661 • 648 • 636

Е: 3 • 10 • 10 • 10 • 10

Спектр испускания монохлорида бария состоит из многочисленных полос в зеленой части спектра. Свечение атомарного стронция и бария не могут быть использованы, так как атомы этих элементов дают излучение в частях спектра, не совпадающих ни с красной ни с зеленой областями спектра.

Принципы построения составов сигнальных огней

1. Теплота горения составов сигнальных

огней должна быть не меньше 0,8 ккал/г, для того чтобы количество выделяющейся тепловой энергии было достаточно для возбуждения или ионизации находящихся в пламени в парообразном состоянии атомов или молекул.

2. При использовании молекулярного излучения температура пламени составов не должна превышать пределов значительной степени диссоциации молекул излучателей. Так, например, температура пламени составов зеленого огня не должна превышать 2000 °C.

3. В пламени должно быть небольшое количество твердых продуктов реакции. Введение в составы сигнальных огней большого количества (больше 15…20 %) порошков магния или алюминия, дающих при сгорании труднолетучие окиси, сильно увеличивает яркость пламени, но вместе с тем понижает чистоту его цвета.

4. Компоненты состава должны быть подобраны так, чтобы излучение в других частях спектра (кроме необходимых) было минимальным.

5. Получающиеся при горении составов элементы или соединения, окрашивающие пламя, должны быть легколетучими и уже при температуре 1000…1200 °C полностью переходить в парообразное состояние. Обычно в качестве окрашивающих соединений применяют легколетучие хлориды щелочноземельных металлов.

Составы сигнальных огней содержат следующие компоненты:

1. Окислители.

2. Органические горючие-цементаторы.

3. Соли, окрашивающие пламя. Часто применяют так же вещества улучшающие окраску пламени — хлорорганические соединения

4. Порошки магния или алюминия, придающие пламени яркость.

Окислители, используемые в сигнальных огнях, должны быть солями того металла, соединение которого обеспечивают требуемую окраску пламени. В составах желтых огней — соли натрия, в красных — соли стронция и так далее. Если по причине гигроскопичности или взрывчатых свойств таких солей невозможно их использование, применяют соли калия (обычно хлорат), которые создают минимальное излучение в пламени не слишком сильно ухудшающее его цвет.

Органические вещества, используемые в качестве горючего-цементатора, не должны при горении портить окраску пламени. Идеальным связующим в составах сигнальных огней являлись бы вещества, дающие бесцветное пламя. Таким свойством обладают органические вещества, содержащие в своем составе не менее 50 % кислорода, а также сера. Существуют вещества, горящие на воздухе бесцветным пламенем, но не содержащие кислород, например, гексаметилентетрамин (уротропин), однако он не обладает цементирующими свойствами. В качестве горючего может применяться и метальдегид, горящий бесцветным пламенем.

Поливинилхлорид

и гексахлорбензол часто применялись в сигнальных составах красного и зеленого огня во второй мировой войне.

Составы желтого огня

Рецепты составов желтого огня:

1.

Хлорат калия… 60%

Оксалат натрия (или криолит)… 25%

Идитол (или шеллак)… 15%

2. Состав с большой яркостью пламени.

Нитрат калия… 37%

Магний… 30%

Оксалат натрия… 30%

Смола органическая… 3%

3. Германский состав времен II Мировой войны. Звезда диаметром 22 мм, дает силу света 11000 св.

Нитрат натрия… 56%

Магний… 17%

Поливинилхлорид… 27%

4. Американский состав.

Перхлорат калия… 50%

Магний… 19%

Оксалат натрия… 15%

Гексахлорбензол… 7%

Резинат натрия… 9%

5. Румынский состав.

Нитрат натрия… 70%

Сера… 23,6%

Сернистая сурьма… 4,7%

Уголь… 1,7%

6. Старинный рецепт.

Хлорат калия… 30,8%

Нитрат бария… 19,2%

Сера… 15,4%

Щавелевокислый натрий… 34,6 %

Составы красного огня

Таблица 31*.

Чистота цвета пламени состав № 1–3 находится в пределах 80…90 %. Чистота цвета состава № 5 весьма невелика.

Звезды диаметром 22 мм, изготовленные из состава № 6, дают силу света около 10000 св.

Катализатором твердения моностирола в составе № 7 является четыреххлористое олово.

В составы красного огня можно вводить поливинилхлорид и другие хлороорганические соединения с содержанием хлора не менее 50 %, в этом случае хлораты могут быть полностью заменены на другие окислители, что снизит чувствительность составов.

Рецепт бездымного красного огня:

Нитрат стронция… 83%

Камедь… 17%

Старинные рецепты:

Хлорат калия… 71%

Сера… 6,5%

Стеарин… 9,6%

Щавелевокислый стронций… 12,9%

***

Хлорат калия… 40%

Нитрат стронция… 39%

Сера… 19%

Уголь… 2%

В старину в качестве окрашивающего пламя вещества применяли мел (СаСО₃), однако, в этом случае получался не красный, а розовый цвет:

Хлорат калия… 60%

Сера… 20%

Мел… 20%

Составы зеленого огня

Рецепты составов зеленого огня: