Температура горения бенгальского огня

Содержание

- Химическая составляющая бенгальского огня.
- Реакция эффекта

Немного об истории возникновения бенгальских огней
Из чего и как делают бенгальские огни?
Как сделать бенгальские огни в домашних условиях?
- Почему бенгальские огни так называются?
Как сделать бенгальские огни в домашних условиях
Как зажигать бенгальские огни
В литературе
- - Химическая составляющая бенгальского огня.
  - Реакция эффекта

Каждый фейерверк уникален по-своему: петарда создает звуковой эффект посредством микровзрыва, бенгальский огонь производит разлетающиеся во все стороны искры, римские свечи поочередно выпускают звезды или шары и пр.

Бенгальские огни являются наиболее безопасными и при этом очень красивыми фейерверками, их можно использовать в помещении и даже доверять «подержать» детям школьного возраста.

Химическая составляющая бенгальского огня.

Бенгальский огонь состоит из таких компонентов как:

металлический стержень;
нитрат калия или бария;
железный, титановый или алюминиевый порошок, дающий искру;
уголь или сера;
связующий элемент.

Бенгальские огни являются одними из простейших фейерверков и имеют элементарные формулы химических составов.

Реакция эффекта

Все составляющие элементы бенгальского огня взаимодействуют между собой в химической реакции, из-за которой и создается чудный эффект. При этом, у каждого элемента есть определенная функция.

Окислители, в качестве которых выступают нитраты различных металлов, представляют собой ионы металла и нитрата. Они содержат кислород, часть которого используется для реакции. Некоторые окислители взрывоопасны.

Восстановители представляют собой топливо, которым сжигается кислород. В качестве восстановителей, в бенгальских огнях служит сера. Эту функцию также может выполнять древесный уголь, образующий в реакции двуокись углерода.

В создании определенного эффекта, большую роль играют регуляторы , они замедляют или ускоряют реакцию горения. В качестве регулятора используется размер металлического порошка. Известно, что чем меньше фракция, тем быстрее происходит реакция и тем мельче будет происходить искрообразование.

Связующим элементом, который скрепляет составные части бенгальского огня, является декстрин или шеллак, смоченный в спирте. Связующие элементы бенгальского огня также служат замедлителями процесса горения.

Все эти элементы в виде смеси формируются на металлической проволоке. Через некоторое время смесь высыхает и бенгальский огонь готов к тому, чтобы придать празднику особое настроение.

В зависимости от металла, порошок которого используется в бенгальских огнях, и реактивов – мерцающие искры приобретают различный цвет.

Металлические стружки начинают светиться и гореть после того как подвергнутся термическому воздействию открытым огнем. Поджигается бенгальский огонь сверху, чем вызывает горение состава. Огонь с летящими искорками медленно, но верно спускается вниз, двигаясь по металлическому пруту.

Бенгальский огонь относится к числу безопасных фейерверков, так как не взрывается. Состав фиксируется лишь на половинке прутика, другая, голая половинка предназначена для того, чтобы его держали в руках.

Ни один Новый год или Рождество не проходит без зажигания красивых и ярких бенгальских огней, разбрасывающих вокруг себя, как по волшебству, сияющие искорки. Но мало кто задумывается, как производятся такие «звездочки» и откуда они появились. А ведь бенгальские свечки даже можно изготовить самостоятельно!

Немного об истории возникновения бенгальских огней

История первых бенгальских огней уходит далеко вглубь веков и теряется в дебрях древней Индии. Учеными принято считать, что первые химические эксперименты с вспыхивающим ярким огнем, проводились в религиозных целях на жертвенниках Бенгалии еще в 5 веке н. э. Известно, что для достижения магического эффекта «бенгальского огня» священнослужители бросали в жертвенник заранее смешанные смеси, содержащие, в том числе, серу или канифоль. При попадании в пламя такая смесь начинала ярко гореть и искриться, рассыпаясь звездочками. Затем уже, как говорит история, бенгальские огни возникли и на Дальнем Востоке, оттуда переместились в Валенсию и Испанию, а дальше распространились по Европе.

Из чего и как делают бенгальские огни?

Для начала следует заметить, что существует два вида бенгальских огней:

Изготовлением редких сейчас пламенных бенгальских свечей занимался русский ученый и пиротехник профессор Петров. Основное отличие пламенных огоньков, от хорошо известных всем искристых, в том, что химический состав помещался в бумажную гильзу, а не наносился на палочку. К тому же в гильзе делались глиняные заглушки, а свеча сгорала полностью, так что держать ее в руках было невозможно. Но при этом она давала яркое, сильное и ровное пламя, так что если надеть ее на держатель, то получался удобный фонарь или факел.

В современной пиротехнике используются только искристые бенгальские свечки. Преимущества таких изделий очевидны:

благодаря холодной температуре горения можно зажигать огни не только на улице, но и в квартире, причем их можно держать в руках;
при попадании искр на предметы обстановки, они не наносят вреда и не вызывают возгорания;
бенгальские свечи не испускают аммиака и не дымят;
при горении свеча разбрасывает красивые и сияющие золотистым или серебристым оттенком искры.

Так из чего делают бенгальские свечи? Сначала подготавливается металлический стержень, на который затем будет наноситься пиротехнический состав. В основном в ход идет обычная железная проволока, которая разрезается на куски стандартной для огоньков длины. Рецепт бенгальских огней будет невозможно повторить без знания, как смешать воспламеняющий состав. Каждый ингредиент тщательно измеряется и засыпается в определенном порядке. Например, если не вкинуть в смесь достаточно железа по рецепту, то свеча будет гореть без красивых рассыпающихся искр.

Состоит простейшая пиротехническая смесь для бенгальских огней со следующих компонент:

железной стружки;
порошка алюминия;
порошка магния;
хлората калия;
соли.

При соединении данных веществ образуется белый огонь. Если необходимо придать ему оттенка, то дополнительно добавляется крахмал с водой, сваренный в клейстер. Чтобы получить зеленый оттенок в него кладут нитрат бария, для красного цвета нужен нитрат стронция, а для желтого – оксалат натрия. Для разноцветного горения бенгальских огней придется смешать катионы стронция, натрия, бария, бора, железа, алюминия и магния. Формулу реакции таких бенгальских огней можно записать следующим образом:

После того как смесь готова к использованию, ее в определенной пропорции наносят на стержень. Излишки срезаются, неровности разглаживаются. Далее заготовки отправляются на сушку. Готовы бенгальские свечи будут только через сутки нахождения в сухом и теплом помещении. Если в комнате температура ниже 25°С, то сушка пиротехнического вещества будет происходить до недели. Если зажечь свечи с влажным составом, то они не будут гореть и изделие будет просто испорчено. К тому же для возгорания требуется на полностью сухие свечи нанести воспламеняющее вещество, чтобы бенгальские огоньки вспыхивали сразу же при соприкосновении с огнем. После этого изделия снова отправляются на сушку. По прошествии времени, от 1 до 3 дней в зависимости от температурных условий в комнате, огоньки могут быть расфасованы и упакованы для дальнейшего хранения.

Как сделать бенгальские огни в домашних условиях?

При наличии свободного времени и желания сделать бенгальский огонь своими руками не так уж сложно. Только необходимо выделить место в доме, где можно беспрепятственно проводить смешивание пиротехнического состава, чтобы к нему не добрались дети или домашние питомцы. К тому же при неправильных пропорциях может произойти возгорание смеси, поэтому желательно делать бенгальские огни в домашних условиях все же в хозяйственных пристройках.

Как сделать бенгальские огни? Для начала нужно раздобыть алюминиевый порох, декстрин и чугунные (или титановые, стальные, алюминиевые, железные) опилки средней зернистости. Для смешивания состава бенгальских огней понадобится открытая квадратная или прямоугольная емкость и стеклянная колба. Также нужно не забыть подготовить металлические стержни из проволоки длиной до 15 см. Так как бенгальские свечи делаются в домашних условиях, то сушить их будет проще всего в подвешенном состоянии. А значит на стержнях с одной из сторон необходимо загнуть крючок.

В емкость засыпается по 5 грамм пороха, 2 грамма декстрина и 5 грамм стружек. После перемешивания смесь высыпается в колбу и добавляется спирт, консистенция должна получиться достаточно густая. Теперь можно макать стержень в колбу. После чего стержень за крючок подвешивается на сушку на заранее протянутую веревку. Достаточно 15-20 минут, чтобы смесь подсохла и можно заготовку снова макать в колбу. Таким образом, делается 5 слоев, после чего будущий бенгальский огонь подвешивается на финальную сушку, которая в зависимости от температурного режима может длиться от 1 до 7 дней.

Горение бенгальского огня

Бенгальские огни — незаменимый атрибут Нового Года. Но почему бенгальские огни так называются? Из чего сделаны бенгальские огни, какой у них состав и как сделать их в домашних условиях? Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в данной статье.

Все бенгальские огни имеют в своем составе топливо, окислитель, металлический порошок (для искр), горючий клей и стержень для всей массы. Чаще всего состав бенгальских огней следующий:

в качестве горючего используется порошок алюминия или магния,
как окислитель используется нитрат бария (бариевая селитра),
как связывающее вещество используется декстрин или крахмал,
для образования искр используется оксидированные железные и стальные опилки,
в качестве основы для горючей смеси используется металлическая проволока.

Почему бенгальские огни так называются?

Я уверен многие из вас задумывались почему бенгальские огни так называются. Почему именно бенгальские? Название происходит от провинции Бенгалия, которая расположена в Индии.

В этой провинции впервые был применен похожий состав в качестве сигнализации. После этого и пошло название бенгальский огонь, т.е. огонь из Бенгалии.

Как сделать бенгальские огни в домашних условиях

В книге Г.А. Платова «Пиротехник. Искусство изготовления фейерверков» описано несколько составов для самостоятельного изготовления бенгальских огней. Как видно ниже — основные компоненты не меняются, меняется только горючее:

50% — нитрат бария
30% — стальные или чугунные вороненые опилки
13% — декстрин
7% — алюминиевая пудра или магниевый порошок или порошок алюминиево-магниевый (ПАМ) №4.

Нитрат бария чаще всего можно приобрести только в специализированных химических магазинах, поэтому ниже предложен вариант самостоятельного изготовления бенгальских огней без использования нитрата бария.

Внимание! В составе для самостоятельного изготовления бенгальских огней, который предложен ниже, присутствует сера, поэтому их использование в помещениях запрещено!

Для изготовления 15 бенгальских огней вам потребуется:

10 гр чугунных или стальных опилок (от металла зависит цвет искр)
10 гр алюминиевого пороха (50% калиевой селитры, 35% алюминиевой пудры и 15% серы необходимо перемешать между собой и и тщательно перетереть)
4 гр декстрина (декстрин получается из крахмала путем запекания его при температуре 200 градусов в течение 90 минут, например в духовке)
Стальная проволока диаметром 1 мм.

Этапы домашнего производства:

В начале изготовления домашних бенгальских огней необходимо нарезать стальную проволоку на отрезки нужной длины. С одной стороны проволоки необходимо сделать крючок (он нужен чтобы подвешивать бенгальские огни для сушки).

Использование медной и алюминиевой проволоки запрещено, т.к. температура горения превышает 1000 градусов и проволока расплавится.

Для этих целей хорошо подойдет пробирка, но если у вас ее нет, то можно наносить состав на проволоку кисточкой.

Как видите, сделать бенгальские огни дома не так сложно, как может показаться на первый взгляд, но важно помнить про правила безопасности при использовании огня в помещениях и на улице.

Как зажигать бенгальские огни

Некоторые изготовители наносят на окончание бенгальской свечи специальную легко воспламеняемую головку (почти как головку спички), чтобы облегчить ее поджигание.

Чтобы быстро зажечь бенгальский огонь лучше использовать другой, уже зажженный, т.к. температура горения превышает 1000 градусов.

Не стоит пробовать зажигать бенгальские свечи от сигареты во рту — это может привести к плохим последствиям.

Бенгальские свечи, или бенгальские огни – это очень популярный, любимый, и сравнительно безопасный вид пиротехники. Настолько безопасный, что поджигать бенгалки разрешают даже детям (разумеется, под присмотром родителей). С точки зрения устройства, бенгальская свеча – это кусок металлической проволоки, на которую нанесен пиротехнический состав. Эффект разбрызгивающися огней создают, с одной стороны, оксидированные опилки – железные, либо стальные; а также порошкообразный магний или алюминий. Бенгальские огни могут быть различных цветов – с добавлением дополнительных химических ингредиентов – например пурпурными, голубыми или розовыми. Но классические бенгалки, это все-таки золотая шипящая палочка, разбрасывающая искры, похожие на расплавленный металл (фактически это он и есть).

Несмотря на простоту использования, для бенгальский огней тоже есть техника безопасности. Вытащив бегнал из упаковки, держите его за металическое окончание (без напыленного пиросостава), под небольшим огнем к земле, чтобы искры равномерно опадали и разлетались в разные в стороны. Ни в коем случае не следует держать бенгальскую свечу вертикально, т.к. пылающие частицы металлических опилок могут упасть на руку и вызывать ожог. Аккуратно поджигайте дальний конец свечи.

Бенгальские огни – это огнеопасное изделие, и поджигать их рекомендуется на открытом воздухе. Обязательным это условие становится, если речь идет о цветопламенных бенгальских огнях, т.к. в их составе присутствуют агрессивные окислители.

Перед поджиганием внимательно осмотрите поверхность свечи. Она должна быть достаточно ровной, с равномерно нанесенным составом. Если присутствуют сколы, либо в некоторых местах состав отваливается, от поджигания такой свечи необходимо воздержаться – скорее всего, она просроченная. Вы же не хотите, чтобы при горении отваливающиеся куски состава падали на Вашу одежду или обувь?

Качественная бенгальская свеча имеет серебристый, серый или черный цвет, в зависимости от того, какой состав использовался при ее изготовлении. Некоторые заводы наносят на окончание свечи специальную легко воспламеняемую головку (почти как головку спички), чтобы облегчить ее поджигание. Практически все находящиеся в продаже бенгальские огни – российского производства. Заводов, которые изготавливают такую пиротехнику, очень много, среди них можно выделить НИИПХ (г.Сергиев Посад) и ТСЗ (Троицкий Снаряжательный Завод), который является частью объединения "Русский Фейерверк". Китайские бенгалы имеют распространение в основном в Сибири и на Дальнем Востоке.

Современный искристый бенгальский огонь содержит азотнокислый барий в качестве окислителя , порошок алюминия или магния как горючее , декстрин или крахмал в качестве клея, а также оксидированные железные или стальные опилки для образования искр.

Бенгальские свечи состоят из кусков железной проволоки с бенгальским огнём, нанесённым на один из концов.

Название образовано от провинции Индии – Бенгалии – где сходный состав был впервые применён для сигнализации .

В литературе

«Бенгальские огни » – один из рассказов Николая Носова о приключениях закадычных друзей Миши и Коли.

Бенгальский огонь – это ручное пиротехническое
изделие, состоящее из смеси веществ намазанных на проволоку, которая
при сжигании дает яркий и искристый белый или цветной огонь.

Бенгальский
огонь изобрели древние пиротехники Бенгалии – части Индии,
расположенной вдоль Бенгальского залива. Вот откуда пошло название
“бенгальский огонь”. Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии
распространились по всему миру.

Покупные (фабричные)
бенгальские свечи состоят из стальной проволоки, на которую нанесена
горючая смесь, и обычно дают белый огонь с разветвляющимися искрами.

Основным
отличием бенгальских огней от основной части пиротехники является
возможность использовать их в закрытых помещениях, на праздничных
столах. Такие изделия не выделяют опасных для здоровья человека
продуктов горения.

Составы бенгальских огней уже давно
изобретены и опробованы, реактивы являются относительно доступными.
Предоставлю вам составы бенгальских огней автора Платова:

Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
Алюминиевая пудра……………….6-8%
Опилки стальные воронёные……30%

Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
ПАМ №4………………………………6-8%
Опилки чугунные воронёные……30%

Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
Порошок магниевый № 4………….6-8%
Опилки стальные воронёные…….30%

(ПАМ – Порошок Алюминиево-Магниевый)

Как
видите, во всех составах отсутствует сера и соли (натрия, калия),
благодаря чему состав не выделяет дыма и вредных для организма веществ.

У
меня к сожалению нет доступа к Нитрату Бария (который в большинстве
случаев можно приобрести только в химмагах), поэтому я опишу вам другой
состав и способ изготовления бенгальских огней, которые можно безопасно
использовать на улице, так же как и фабричные изделия.

Мой состав бенгальского огня следующий:

Алюминиевый порох – 5гр
Декстрин – 2гр
Чугунные опилки – 5-6гр

Указанного кол-ва хватит на 6-8 штук.

Алюминиевый порох использовался в пропорции для пироизделий – 50:15:35.
Это основной горючий состав, который будет давать ярко белый огонь.
В порохе содержится сера, которая будет давать дым при горении, поэтому
бенгальский огонь на этом составе можно использовать только на свежем
воздухе.
Декстрин
использовался самодельный, он связывает наш состав, обеспечивает
хорошее крепление его с проволокой, уменьшает скорость горения ал.
пороха.

Также использовались измельчённые чугунные опилки,
которые образовывают разлетающиеся искры. Они должны быть средней
зернистости, не порошок!

Вместо чугунных опилок так же можно использовать железные, титановые, стальные, возможно алюминиевые.

Из
посуды нам понадобится небольшая ёмкость для перемешивания состава и
высокий узкий сосуд, лучше всего стеклянная колба, но можно
использовать и пустой толстый маркер.

Как
показала практика, смешивать состав можно только в пластиковом футляре
от витамин “Ревит”, в баночке от витамин “Ундевит и Пиковит” состав
становится очень плохой и может вообще не загореться. В баночке от
витамин “Гексавит” перемешивать состав не рекомендуется, так как он
может сдетонировать от чрезмерного механического воздействия, а готовые
бенгальские огни будут улетать из ваших рук как ракеты. Я описал этот
очень важный момент, потому что новички часто пренебрегают техникой
безопасности! А знать надо каждый нюанс.

И так, всё просто:
1. Алюминиевый порох у вас уже готов, высыпаем 5гр в ёмкость, туда же
сыпем 2гр сухого декстрина, хорошо перемешиваем, затем 5-6гр
металлических опилок. Чугунные дают самые красивые, ветвящиеся желтые
искры. Алюминиевые и титановые дают белые искры.

2.
Предварительно нужно заготовить стальные (!) отрезки проволоки длиной
12-15см, толщиной 1мм, и сделать на всех загнутые крючки с одного конца.
Проволока должна быть именно стальной, а не медной или алюминиевой,
потому что большая температура горения ал. пороха может её буквально
расплавить и сжечь.

3. Теперь пересыпаем состав в колбу и добавляем немного растворителя (воды или спирта) до консистенции сгущенки, перемешиваем.

(Состав потом очень легко смывается водой с любой посуды и с рук.)

4.
На следующем этапе нам нужно мокать и обмазывать проволоку в жидком
составе (если состава мало и он весь на дне, то просто переворачивайте
колбу горизонтально, чтобы состав прилип к нужному отрезку проволоки –
около 8-10см.)
Лишнюю массу (капельки) стряхивайте в колбу, чтобы они потом не капали на пол.

5. Всего должно быть 5 слоёв, после первого слоя проволока лишь немного утолщится, это так сказать грунтовка…
Затем вешаем её за крючки, сушится на верёвку, примерно на 15 минут.

Колбу на это время прикройте крышкой, чтобы вода не испарялась, и состав не высыхал.

Вот так она выглядит после 3-го слоя:

Опять повесьте сушится на 20-30 минут, в это время можете заниматься своими делами.

Это готовые и высушенные бенгальские огни после 5-ти слоёв состава:

Не так ровно и красиво, как с упаковки, но это нам и не надо, мы же не на фабрике.

Вот собственно и всё, такие бенгальские огни легко поджигаются и красиво горят:

Внимание!
Чтобы не было вопросов. Я первый раз делал этот состав и положил всего
3гр чугунных опилок, поэтому так мало искр. На вторую порцию не хватило
декстрина. Поэтому делайте всё как указано в пропорции, кладите 6гр
опилок (по объему это будет совсем маленькая кучка) и у вас будет
достаточно искр, как в настоящих огнях.

Химическая составляющая бенгальского огня.

Бенгальский огонь состоит из таких компонентов как:

металлический стержень;
нитрат калия или бария;
железный, титановый или алюминиевый порошок, дающий искру;
уголь или сера;
связующий элемент.

Реакция эффекта

В создании определенного эффекта, большую роль играют регуляторы, они замедляют или ускоряют реакцию горения. В качестве регулятора используется размер металлического порошка. Известно, что чем меньше фракция, тем быстрее происходит реакция и тем мельче будет происходить искрообразование.