Костя, нужно убрать все украшения (салатовые выделения). Ты пишешь . Втексте сохранились гиперссылки, убери их (стр. 2 из 3)

Смесь с легко сублимирующимся уротропином загорается гораздо легче, но при этом значительная часть тепла, выделяющегося в реакции, расходуется на возгонку горючего – селитра плохо прогревается, ее разложение происходит медленно. Медленное горение смесей с аммиачной селитрой также связано с тем, что возгонка соли аммония охлаждает поверхность твердой смеси. Много тепла уносится и парами воды. «Гибридная» смесь, сочетающая себе легкость уротропина и высокую теплоту горения угля горения угля, происходит достаточно быстро.

Общие -выводы[w7] . Реакция горения пиротехнической смеси обычно начинается в газовом или жидком слое над поверхностью смеси; горение происходит в газовом или газокапельном слое у поверхности твердой смеси; скорость горения смеси определяется сочетанием процессов плавления, испарения, выделения тепла в зоне реакции, расходованием его на перечисленные эндотермические фазовые переходы и уносом энергии продуктами с высокой теплоемкостью. Отсутствие в смеси легко испаряемых веществ ухудшает воспламеняемость, но и их слишком легкое испарение приводит к «отрыву» зоны экзотермических реакций от поверхности, что замедляет горение.

Из всех фейерверочных эффектов самым впечатляющим является цветное пламя. Существует огромное количество рецептов составов цветного пламени, но без понимания физики и химии «ответственных» за цвет процессов трудно выбрать нужный состав и тем более разработать его самому. Рассмотрим общие принципы получения цветного пламени.

Для понимания принципов приготовления составов цветного пламени нужно знать не только основы химии. Грамотная работа требует знакомства с основными понятиям и квантовой механики - одного из самых молодых и сложных разделов физики и химии. Конечно, если вы располагаете современными рецептами и всеми необходимыми реактивами, можно обойтись и без сложных теорий. Но тогда малейшее отклонение от методики способно дать неожиданный результат.

Например, вы готовите последовательно составы желтого и синего пламени, каждый в строгом соответствии с рецептом. Зажигаете их, и оказывается, что оба состава дают желтое пламя. Если те же составы готовить в обратном порядке, то они дают при горении требуемые цвета пламени.

Принципы разработки

смесей цветного пламени.

Для получения пламени, ярко окрашенного в один из цветов видимого спектра, необходимо использовать излучение атомов или молекул, способных испускать кванты только в узких областях энергии (спектра). Более крупные частицы в горячей зоне пламени должны отсутствовать (или получаться в минимальном количестве). Отсюда следует общий принцип - состав цветного пламени должен представлять сочетание смеси, горящей в видимом диапазоне бесцветным пламенем, и добавки, выделяющей приданной температуре атомы или молекулы-излучатели. Энергия горения должна быть достаточной для возбуждения излучателя (на практике не менее 3,5 кДж/г смеси). Общее количество дыма при горении может быть велико, - главное, чтобы твердые частицы отсутствовали именно в горячей

зоне пламени.

Рассмотрим способы получения конкретных цветов пламени.

Красное пламя. Возбужденные атомы лития испускают яркий красный

(671 нм) и оранжевый (610нм) свет в виде узких спектральных полос. Однако в пиротехнике литий практически не используется из-за относительно высокой стоимости его соединений; кроме того, все литиевые соли важнейших кислот-окислителей чрезвычайно гигроскопичны. Главный излучатель красного цвета пламени в пиротехнических смесях - монохлорид

стронция SrCI. Эти частицы в результате термического возбуждения испускают кванты света с длиной волны 636, 648, 661, 674, 688 нм. Другие соединения стронция - оксид, а также монофторид и монобромид не дают интенсивного и чистого красного излучения в пламени.

Монохлорид стронция образуется в пламени по реакциям, уравнение которых[w8] :

Эти процессы могут протекать только при недостатке кислорода. Оксид стронция образуется при разложении нитрата, карбоната ~и ок~алата[w9] , используемых обычно в пиросмесях. Дихлорид стронция по гигроскопичности сравним с хлоридом кальция и в смесях не применяется. Поэтому последняя из реакций маловероятна. Источником хлора в пиросмесях служитоб~IЧНО XJlOp~T калия I\СlOз,[w10] перхлорат калия КСlO4 или аммонияN1i4C104, а- ~акже хлорорганические- соединения. Из последних наиболее

доступен и безопасен (не дает летучих ядовитых паров) перхлорвинил в виде опилок (порошка).

Таким образом, составы,:красного ОГНЯ'"-ДGЛЖНЫ содержать, кроме окис' лителя и горючего, соедине~J1е стронция (окислителем может быть нитрат стронция) и источник хлора.:Лламя таких составов должно быть восстано: вительным, т. е. смеси содержат избыток "Горючего. Чистота цвета пламени; вычисляемая по формуле:

достигает 80 %. Это означает, что интенсивность Е62О.760нм красного света составляет 80 % от интенсивности Е4О0-760н" всего видимого излучения пиросмеси.

Желтое lUIамя. Желтый излучатель наиболее доступен. Им являются возбужденные атомы натрия, испускающие кванты света с ДЛИНОЙ волны 589 нм. Выше 10000[w11] С большинство соединений натрия легко диссоциирует, и в пламени появляется линейчатый спектр излучения атомарного металла. В крупных городах улицы вечером освещают желтые натриевые лампbI, в которых пары металла возбуждаются электрическим разрядом. Желтое lUIамя[w12] легко получить, если использовать в качестве окислителя натриевую селитру. Менее гигроскопичными будут составы с нитратом калия (калий дает в видимой области бледно-фиолетовое пламя). Эффективным источником атомов натрия в этом случае может быть его оксалат (несколько хуже карбонат). Чистота цвета, вычисляемая по формуле:

достигает 80 %. В присутствии галогенов желтое излучение натрия ослабляется, что полезно для составов красного и зеленого пламени.

Зеленое lUIамя. Зеленый свет испускают возбужденные атомы таллия

(535 нм), соединения бария, бора и меди. Однако соединения таллия чрез

вычайно ядовиты, бор дает обычно малоинтенсивную окраску, дигалогениды меди с зелеными полосами в сп~ктр~и-сnyскания достаточно гигроскопичны и несовместимы с более активными металлами (горючими икорпусами изделий). Оксид§ария, его,фторид и бромид содержат в спектреисnyскания МНОГо желтых полос. Наиболее эффективный излучатель - мо

нохлорид бариt-ВаСI'(спекf].аЛьны,~- пgч.о.sы излучения при 524, 523, 514"

5 f3 .им). Pe-aIЩИИ ПО.lIyЧеНИЯ""'В-:пламени' ВаС\ те же, что и в ёлучае монохло-'/

рида стронция' (tM. iiЫше). Поскольку; в., отлиЧие от стронция; мЗлогигро-: скопичным является не только нитрат бария, но и его хлорат, раньше были.

популярны составы на основе Ва(СlOзЪ'--Н2(,} Но такие составы обладают вы_окойй чувствительностью к м.еханическим воздействиям, поэтому в настоящее время они не производятся. Пользуясь таблицами 1 и 2, вы можетесами сравнить по степени опасности хлорат бария с бертолетовой солью.

Общие принципы создания С9ставов зеленого lUIамени те же, что и для: красного.- наличие.В смеси И'СТО'lника бария и хлора, недостаток окислите.;

ля. Чистота цвета составов зеленого пламени может достигать 80 %.

Сине~ nламя.~, В O-ТЩf'...!Ш: от рассмотренных выше цветов, синее пламя

'и'меет Н-ев'ысокую чист~ интенсивность - оптимальные излучатели синего спектра не найдень'ГеИний цвет излучают возбужденные атомы индия(451 нм), 'сине-зеленый цвет придают пламени соединения цинка, синефиолетовый - соединения рубидиЯ и галлия. Однако индий и галлий - редкие металлы, а излучатели на основе цинка малоинтенсивны. В современной пиротехнике синее пламя получают, используя в качестве излучателямолекулы монохлорида меди CuCI (спектральные полосы излучения при429, 442, 476, 485, 488 нм). Монохлорид меди испускает кванты в синейчасти видимого спектра при температуре не выше 1200°С в восстановительном пламени. В современных составах синего пламени чаще всего используют смесь перхлората аммония с уротропином (избыток горючего) сдобавкой моноХ:Лорида меди (несколько процентов по массе). Чистота цветане превыаетT 30 %. Ранее для получения синего пламени использовали горючую смесь хлората калия с серой и ] 5-20 % малахита. В такой смеси сераобеспечивает выделение свободного хлора по реакции:

После расчетов приготовьте объединенную смесь, в которой примерно 2/3 горючего расходуется по реакции (27). Горючего в смеси должно быть на ] 5-20 % больше по сравнению со с-rёхиометрическим количеством. Перед

. приготовлением смеси обязательно пр§верьте древесный уголь на отсутст

: вие окраски пламени. Смесь, составленная по уравнению (27), должна го

реть слабо-фиолетовым пламенем. В npottecce, горения такой смеси в пламени присутствует хлор, образующийся по реакции, аналогичной (26). Дляфейерверков, используемых в помещении, серу замените сахаром(C12H120II) или смесью сахара с крахмалом с соответствующим перерасчетом.

Внимание! Даже если вы пользуетесь не хлоратом, а перхлоратом калия, не перетирайте его совместно ни с какими горючими веществами! Смеси на основе хлората калия (бертолетовой соли) очень чувствительны к механическим воздействиям. Кроме того, при длительном хранении смеси, содержащей хлорат и серу, возможно ее самовоспламенение. Например, в Англии использование совместных смесей хлоратов и серы без разбавляюшихи стабилизирующих добавок запрещено с 1894 г.