Управление огнем. Рождение пламени
Если вы спросите у любого пиротехника, что же в фейерверке самое главное и трудное, он, не задумываясь, ответит: создание чистого, красивого цветного пламени.
Со школьной скамьи мы знаем, что горение - это окислительно-восстановительная реакция, в которой одни (горючие) вещества окисляются, то есть соединяются с кислородом, а другие (окислители)-восстанавливаются. В форме горения могут протекать только высокоэкзотермичные реакции, те, что сопровождаются выделением большого количества тепла. В большинстве случаев (и фейерверки - одни из них) горение сопровождается пламенем. О самом горении судят прежде всего по подвижной зоне реакции. Это зона высокой температуры - от 1 000 до 3 000 градусов, которая отделяет еще не прореагировавшие вещества от продуктов реакции. Схема процесса горения, по современным представлениям, изображена на рисунке вверху. Пиротехнические составы сгорают отнюдь не мгновенно (линейная скорость горения пиросоставов измеряется несколькими миллиметрами в секунду, для сильно уплотненных составов - от 0,4 до 6 мм/сек), а слоями, в которых подготовка к горению идет постепенно, путем теплопередачи из зоны пламени: местное повышение температуры в каждом слое вызывает его загорание.
Сам процесс горения и его теория чрезвычайно сложны. Множество факторов - выбор компонентов состава, их количественное соотношение, температура воздуха и другие - влияет на эффект горения фейерверка. Однако в первую очередь он зависит от пиротехнического состава.
Его основные компоненты - горючее и окислитель. Горючими веществами для фейерверков чаще всего служат древесный уголь, уротропин, идитол, шеллак, канифоль, металлические порошки магния, алюминия и их сплавов. Окислителями - вещества, способные выделять при нагревании кислород, хлор или фтор. Таковыми могут быть нитраты, хлораты, перхлораты, хлор и фторорганические соединения. В фейерверочные составы обязательно входят связующие вещества - цементаторы. В этом качестве используются идитол, шеллак, канифоль, олифа, стеарин, жидкие синтетические смолы. Как видите, цементаторами и горючими компонентами служат одни и те же вещества, которые с успехом выполняют обе функции.
|