0 db. hozzászólás
Újonc
2004.11.21.
tag |
A pirotechnikai termékek, tágabb értelemben a robbanóanyagok kategóriájába tartoznak. Maga a pirotechnikai termék, olyan eszköz, mely pirotechnikai elegyet vagy elegyeket tartalmaz, és működése során előre meghatározott speciális hatást fejt ki: láng, fény, hő, füst, köd, vagy dinamikai hatást. Ebben a fejezetben Szabó János okleveles tűzvédelmi mérnök írása található.
Pirotechnikai elegyek
A pirotechnikai termékek töltetei a pirotechnikai elegyek, olyan alkotórészek, vegyületek keveréke, melyek önmagukban hordozzák az égéshez szükséges oxigént és az égő anyagot finoman elporított formában.
A pirotechnikai elegyek jellemzői:
- az égéshez szükséges oxigént kémiailag kötött formában tartalmazzák, ezért környezetüktől függetlenül (pl.: égést nem tápláló gázközegben, adott esetben víz alatt is) működőképesek, vagyis a levegő oxigénje nem szükséges az égésükhöz;
- általában érzékenyek szikrára, hőre, lángra, mechanikai behatásra;
- az alkotó elemek jól elkeverve vannak benne, homogénnek mondható.
A pirotechnikai elegyek alkotórészei
Az elegyek 5 fő alkotórészből állnak, úgymint oxidálóanyag, égőanyag, kötő-anyag, lángszínező anyag, adalékanyag.
Oxidáló (oxigént leadó) anyagok:
Az oxidáló anyagokkal szemben támasztott követelmények:
- lehetőleg minél több oxigént tartalmazzon;
- amit égése során könnyen adjon le;
- ellenben fizikailag és kémiailag legyen stabil;
- ne legyen mérgező.
A leggyakrabban alkalmazott oxidálóanyagok:
a) Sók:
- nitrátok: bárium(II)-nitrát, stroncium(II)-nitrát, kálium-nitrát;
- klorátok: kálium-klorát;
- perklorátok: kálium-perklorát;
- permanganátok: kálium-permanganát.
b) Oxidok: mangán-dioxid, mínium, ólom-dioxid, vas(III)-oxid, stb.
c) Peroxidok: bárium-peroxid.
Égőanyagok
Az égőanyagokkal szemben támasztott követelmények:
- könnyen és kevés oxigénnel oxidálódjon;
- stabil legyen;
- ne legyen mérgező;
- elegendő hőhatásuk legyen;
- könnyen aprítható legyen.
A pirotechnikában felhasznált égőanyagok köre igen széles.
Egyfelől sok keverék tartalmaz égőanyagként,
a) szerves anyagot:
- faszén (puskapor);
- szénhidrát: tejpor, faliszt, cukor (füstgránátok);
- ásványolajtermék;
- természetes anyag (növényi vagy állati eredetű) vagy,
- mesterséges anyag: sellak, keményítő, gyanta, viasz.
Másrészről pedig,
b) szervetlen anyagot:
- fémek: vas, cink, cirkónium, antimon, magnézium, alumínium, titán;
- szulfidok: kénantimon;
- szilicidek: ferro-szilicium, kalcium-szilicid;
- egyéb nemfémes elemek: foszfor, szén, antimon-triszulfid, kén, bór, szilicium, stb., melyek közül a bór és a szilicium égéskor igen nagy hőt fejleszt, miközben gáznemű égéstermékek nem keletkeznek. Ezért ezeket késleltető gyutacsokban használják, amelyekkel egy más fajta keverék adott időkésleltetéssel begyújtható.
Kötőanyagok
A pirotechnikai elegyek szilárdságának növelésére, a tölthetőség egyenletességének javítására, az alkotórészek összefogására, a fajtázódás (kikeveredés) elkerülésére használják a kötőanyagokat. Követelmény, hogy égőanyagként is jó legyen, mechanikai szilárdsága megfeleljen, ne befolyásolja az oxidáló és égőanyag keverékének tulajdonságát.
A leggyakrabban alkalmazott kötőanyagok a természetes vagy mesterséges gyanták, dextrin, keményítősellak, iditol, vízüveg, PVC, NC (nitro-cellulóz).
Lángszínező anyagok
Lángszínezőként olyan fémsókat használnak, amelyek kationjai könnyen gerjeszthetőek és jellemző hullámhosszúságú fényt bocsátanak ki. A fény színe a hullámhosszától függ. A látható fényt 380-780 nanométeres elektromágneses su-gárzás alkotja. A legnagyobb hullámhosszú látható fényt vörösnek a legkisebbeket ibolyaszínűnek látjuk. Egy izzó test akkor látszik fehérnek, ha a teljes látható színképtartományban sugároz. Ha a kisugárzott fény legnagyobb része egy szűkebb tartományba esik, akkor a színe is ennek megfelelő lesz.
A pirotechnikai keverékek lényegében háromféleképpen bocsátanak ki fényt: termikus sugárzással, továbbá atomi és molekuláris emisszióval. A pirotechnikai láng szilárd és folyékony részecskéi magas hőmérsékletre hevülve termikus sugárzást bocsátanak ki. A felforrósodott részecskék széles tartományban sugá-rozva igyekeznek megszabadulni fölös energiájuktól. Minél magasabb a hőmérséklet, annál kisebb hullámhosszú a kisugárzott fény nagy része. A kibocsátott fény erőssége a láng hőmérsékletének negyedik hatványával arányos, tehát már viszonylag kis hőmérsékletemelkedés is nagymértékben megnöveli a láng fényességét.
Az olyan elegyek, amelyek égőanyagként fémet például magnéziumot tartalmaznak az oxidációjuk során keletkező szilárd fémoxid-részecskék 3000 C-nál magasabb hőmérsékletre hevülnek és fehéren izzanak.
A kálium-perklorát és a finomszemcsés alumínium- vagy magnéziumpor keveréke erőteljes robbanás közepette villanó fehér fényt ad. Ezeket a villanókeverékeket alkalmazzák rock-koncerteken különleges hatások elérésére, éjszakai fényképezésre és a tűzijáték egy-egy elemét lezáró fényes felvillanást is ezzel hozzák létre.
A nagyobb fémrészecskék a porított részecskéknél hosszabb ideig képesek megtartani a hőt, és a levegőből felvett oxigén segítségével tovább égnek. Inkább fehéren izzó szikraesőt okoznak mint felvillanást. Minél nagyobbak a részecskék, annál tovább "szikráznak".
A faszén vagy vasszemcsék a fémrészeknél kevésbé, csak mintegy 1500 C-ra hevülnek és ezért tompább fényű aranyszínű szikrákat hoznak létre.
A tűzijátékok színei a pirotechnikai lángban gőz állapotban jelen levő atomoktól, illetve molekuláktól származnak. Az első esetben a lángban levő atom egy elektronja gerjesztődik, és alapállapotából egy magasabb energiaszintre lökődik. Az elektron hamarosan visszatér alapállapotába és energiafölöslegétől egy megfelelő hullámhosszú fény kibocsátásával szabadul meg.
A nátrium az egyik leghatásosabban sugárzó atom. Ha a nátriumatomokat felhevítik 1800 oC fölé, 589 nanométeres, sárgásnarancs sugárzást bocsátanak ki. Ez a folyamat olyan nagy hatásfokú, hogy a pirotechnikai lángban levő minden egyéb atom és molekula sugárzó fényét elhomályosítja. Más színek készítését már egész kevés nátriumszennyezés is lehetetlenné teszi.
A tűzijátékok szinte valamennyi színét mindössze néhány molekulacsoport okozza. A vörös színt a stroncium vegyületei szolgáltatják. A stroncium-klorid valamint a stroncium-hidroxid 605 és 682 nanométer közötti tartományban sugároz.
A vészjelző fáklyák jól felismerhető, ragyogó vörös színét egy másik stroncium vegyület a stroncium-nitrát, valamint kálium-perklorát és különböző éghető anyagokat tartalmazó keverék hozza létre.
A zöld szín a báriumtartalmú molekuláknak köszönhető. A bárium-klorid például 507 és 532 nanométer között bocsát ki fényt.
Talán a legnehezebb feladat a kék szín előállítása. Az eddig ismert legjobb kék színt adó anyag a réz-oxid és a réz-klorid, az éles fény kibocsátásához szükséges magas hőmérsékleten nem stabil. Ha a láng hőmérséklete magasabb az optimális sugárzáshoz szükségesnél a molekulák gyorsan szétesnek. Ezért a kék színhez pontosan be kell tartani az összetevők arányát és szemcseméretét.
Ugyanez a helyzet a bíbor és lila szín esetében is, amelyeket a lángban keletkező réz-klorid és stroncium-klorid együttes fénykibocsátása hoz létre.
Adalékanyagok
- Lángszínmélyítő anyagok
A lángszínező anyagoknál említett molekulák már szobahőmérsékleten elbomlanak, vagyis nem alkalmasak arra, hogy közvetlenül a pirotechnikai termékbe kerüljenek. Ezért ezeket a vegyületeket a lángban lejátszódó gyors reakciókban hozzák létre. Olyan anyagokat kevernek a töltetbe, mint a klórozott gumi, a poli-vinil-klorid (PVC), a PVCC (utánklórozott PVC) vagy az oxidáló hatású klorátok és perklorátok (egy klór és három vagy négy oxigénatomot tartalmazó vegyületek). E vegyületek magas hőmérsékleten elbomlanak és szabad klórt adnak le. A klóratom (melynek lángszínmélyítő hatása van) egyesül a bárium vagy stroncium atommal, s így rövid időre létrejön a kívánt fényt kibocsátó molekula.
- Flegmatizátorok
Az égés folyamatát, az elegyek érzékenységét csökkentő anyagok. Elsősorban a kezelésbiztonság szempontjából szükségesek. Pl.: PETG (poli-etilén-glikol), lakkok, sztarinok, szilikonlakk.
- Füst- és ködképző anyagok
Füstképző: pl.: ammónium-klorid (fehér füst).
Ködképző: pl.: cink-klorid.
- Lángcsökkentők
Ilyen a nátrium-klorid, mely elfojtja a lángot.
- Stabilizátorok
Az elegyek kémiai állandóságát növelő anyagok, megakadályozzák a kémiai bomlást, mert az oxigén megtámadhatja az égőanyagot gyújtás nélkül is. Pl.: a vasreszeléket mielőtt az elegybe helyezik megbarnítják, vagy stabilizáló anyag lehet a difenil-amin.
- Katalizátorok
A folyamat gyorsítása érdekében adják a keverékhez. Pl.: kálium-dikromát.
- Érzékenyítő anyagok
Szintén a gyorsabb folyamat érdekében teszik az elegybe azért, hogy érzékenyebb legyen. Pl.: üvegpor.
- Csúsztató szerek
Az elegyek gyártásakor a könnyebb tölthetőség érdekében keverik az anyagokhoz. Pl.: grafit, sztearin.
- Antisztatizáló anyagok
A töltésnél esetlegesen keletkező sztatikus szikrák csökkentésére. Pl.: grafit.
- Ingerlő anyagok
Könnyfakasztó gyertyákba tesznek, olyan anyagot mely a nyálkahártyát izgatja. Pl.: klór-aceto-fenon.
- Szikraképző anyagok
A szikraszökőkutaknál raknak az elegybe ilyen anyagokat. Pl.: szénszemcse is lehet, fémek reszeléke (ha nincs túlságosan elporítva akkor szikrázva ég el): vas, titán, alumínium, cirkónium.
A pirotechnikai elegyek fajtái halmazállapot szerint
- porkeverékek (követelmény, hogy nagyon gyorsan égjenek; ilyen porkeverékek a villanó- és durranóelegyek, feketelőpor)
- préselt elegyek, préstestek (mechanikai nyomással préselik össze; pl.: préselt csillagok, késleltetők, szikraszökőkutak töltetei)
- gyúrt és vágott elegyek (készítésük során a porkeveréket kötőanyaggal és oldószerrel keverik össze, melyből egy massza, "tészta" keletkezik, amit megfelelő méretre vágás után kiszárítanak; csillagokat készítenek ilyen eljárással)
- granulátumok: az elegy és oldószer keverékét egy betonkeverő szerű dobba rakják, melyben apró kavics, borsó, esetleg zab - bár ez sokáig izzik az elegy leégése után - van mint hordozóanyag; a keverő forgatásával az elegy felkerül a hor-dozófelületre és egy drazsészerű termék keletkezik; szemcsés lőpor gyártására használják, valamint csillagok előállítására; ilyen módszerrel készülnek a színváltós csillagok, vagyis egymás utáni rétegekben különböző színt adó elegyeket visznek fel a hordozóra, utolsó rétegben feketelőpor kerül minden csillagra a könnyebb meggyulladás érdekében.
- mártott elegyek (az elegyet, úgy mint a gyúrt és vágott elegyeknél, kötő-anyaggal és oldószerrel keverik össze, majd egy hordozófelületet {drót, fémhüvely, durranóeleggyel töltött petárda vége stb.} belemártanak a keverékbe, esetleg többször, majd megszárítják; így készül a csillagszóró, a gyufa, a stopinszál és a különböző gyújtók, gyullasztólapok)
A pirotechnikai elegyek fajtái működésük szerint
- Fekete lőpor (puskapor; füstös lőpor; fekete füstű lőpor)
A fekete lőpor finomra őrölt kálium-nitrát (közismertebb nevén salétrom), kén és faszén 75:15:10 tömegarányú mechanikus keveréke. Ez a keverék olyan stabil, hogy száraz helyen tárolva minőségét évtizedeken keresztül megőrzi. Színe pasztellszürke és homályos fényű. A megfelelően elkészített lőpor nem piszkolja be az ember kezét és papíron sem hagy nyomot. Nedvességtartalma maximum 1 % lehet, mivel a 15 % feletti víztartalmú lőpor elveszti gyúlékonyságát. Ütésre kevésbé érzékeny, mint más robbanóanyagok, viszont igen érzékeny lánggal, sőt fémtárgyak egymáshoz ütődésekor keletkező szikrával való érintkezéskor. Égési sebessége kb. 400 m/s. Gyártása az összetevők dobban, görgőjáratokon való aprítása után (a keletkező anyag a lisztlőpor) a sajtókban és görgőjáratokon történő préselésen keresztül (lőporlepény jön létre) a szemcsézőgépeken szemcsézéssel és a szemcsék csiszolásával, szitával való osztályozásával (egyforma szemcsékből álló szemcsés lőpor a végtermék) fejeződik be.
A fekete lőpor a pirotechnikai termékeknél elsősorban, mint alapanyag jön számításba. Általában a különböző égési sebességű lőporok közül a lassabban égőket használják, de a feldolgozás során ezeket adalékanyagokkal még lassabban égővé teszik. Főként gyújtásra használják (pl. granulált csillag külső rétege), de hajtóanyagként (rakéták) és robbanótöltetként (tűzijáték bombák bontótöltete) is szolgál.
- NC (nitrocellulóz lőpor; füst nélküli lőpor; gyér füstű lőpor)
Ez nem egy keverék, hanem egy vegyület. Alapanyaga a cellulóz salétromsavval képzett észtere, illetve nitrátja a piroxilin, melyet nitrocellulóznak is neveznek. Égése sárga lánggal történik, füst képződése nélkül. Lefojtva viszont nagyobb az ereje, mint a feketelőporé. Égési sebessége 800 m/s, 1 kg elégésekor 900 l gáz keletkezik. Gyártására természetes cellulózt (gyapot, fa ,kender, len) használnak. Speciális kémiai kezelésnek vetik alá a növényt, mely által tiszta cellulózt nyernek. Ezt kénsav és salétromsav elegyével nitrálják, amely folyamat végén piroxilint kapnak.
- Blitz-elegy
Kálium-klorát, antimon-triszulfid és alumínium púder keveréke. Alkalmazzák: hanggránát, ingerlő ködgyertya, tűzijáték bomba stb. termékekben.
- Fotoelegy
Általában magnézium és valamilyen klorát vagy nitrát pl.: kálium-nitrát 50-50 %-os keveréke papír vagy más anyagú zacskóba töltve. Rövid ideig tartó erős fényhatás keltésére használják a hadiiparban, pl. éjszakai fényképezésre.
- Villanóelegy
Rendszerint bárium-nitrát, magnézium vagy alumíniumpor és fenyőgyanta száraz keverékéből áll. Pillanatszerű erős fényvillanást és nagy erejű hanghatást adó elegy.
- Bengálelegy, csillagelegy
Könnyen égő anyagok (faliszt, tejcukor), klorátok vagy nitrátok, lángszínező anyagok, kötőanyag (pl. sellak) keveréke. Bengálfáklyák, bengálégők előállítására használják. A megfelelő színt (vörös, sárga, kék, zöld, fehér) adó keveréket fém vagy papírhüvelybe döngölik. Égésekor a kívánt színű láng szürkésfehér füst kíséretében jelenik. Itt jegyezném meg, hogy többektől hallottam már tévesen a "görögtűz" elnevezést alkalmazni, például az augusztus 20-i tűzijátékon az Erzsébet-hídról hulló vízesésre. A "görögtűz" azonban vörös fényt adó bengálelegy. Az ezzel töltött bengálfáklyák a Citadellán és esetenként a budai Duna parton láthatóak. A csillagelegy a tűzijátékokban alkalmazott granulált és préselt csillagok alapanyaga.
- Füst és ködelegy
Füst: szilárd szemcse levegőben. A füstelegyek lassú égésű pirotechnikai keveréket tartalmaznak: kálium-klorát, tejcukor, színezek (porfesték). A cukor égésekor keletkező hő hatására - melyhez oxidálószer a kálium-klorát - a szerves színezékek elszublimálnak és erősen színezett tömény füstfelhőt hoznak létre. Azért használnak cukrot, mert alacsony hőmérsékleten (450 oC) izzik el, a magasabb hőmérséklet a szerves színezékeket elbontaná. Az égés során - a fekete füst kivételével - lángképződés nincs. Lehetséges füstszínek: fekete, fehér, sárga, zöld, piros, kék, lila, narancssárga, rózsaszín. Jelzésre, füstgránátokban alkalmazzák.
Köd: folyadékcseppek levegőben. Lángmentes, lassú égésű, intenzív ködöt fejlesztő elegyek. Nagyobb méretű ködösítésre a leggyakrabban az úgynevezett Berger-keveréket (cinkpor, szén-tetraklorid, kálium-klorát, ammónium-klorid és magnézium-karbonát keveréke) vagy megfelelő anyagban felitatott olajat (pl. gázolajat, paraffinolajat) használnak és azt fémdobozba döngölik, majd légmentesen leforrasztják. Begyújtása után a levegő páratartalma az elégő anyagra kicsapódik és ez adja a ködöt. Kisebb ködök előállítására a valamilyen glicerin és víz keverékét alkalmazzák, mely felhevítésekor gőzpárát ad (füstgépek: koncerten, discoban).
-Késleltetőelegy, gyullasztóelegy
Késleltetőelegy: bórt, wolframot vagy szilíciumot tartalmazó általában hengeresre préselt elegyek bizonyos idő alatt meghatározott hőmennyiséget termelnek, amellyel már egy erőteljesebb reakció is beindítható. Követelmény, hogy biztonságos legyen, megfelelő hőmérsékleten égjen, időben stabil és könnyen gyújtható, valamint füstszegény legyen.
Gyullasztóelegy: a késleltető után rakják a termékbe. Feketelőporos elegy, magas hőmérsékleten és sok salakkal ég, szintén füstszegény az égése.
- Termitelegy
Iparban, katonaságnál használt vas-oxid, alumínium elegy, amely meggyújtva nagy hőmérsékletre hevül (3500 oC fölé) és az alumínium a vas-oxidot fémvassá redukálja. Ezzel az eljárással vasöntvények, hegesztések (sínhegesztés) stb. készíthetők. A termitelegy gyújtását speciális vaspatron gyújtóval végzik. Megjegyzem csillagszóróval is begyújtható.
- Szökőkútelegy
Feketelőpor alapú 3-20 %-os fémportartalmú elegyek. Égésükkor nagy gázképződés a jellemző, mely kiveti a meggyulladó fémport, ami szikrakévét húz.
- Rakéta hajtóelegy
Feketelőpor alapú vagy tiszta feketelőpor és 5-6 % nedvességtartalmú faszenet tartalmazó elegy. A nedves faszén tovább ég, tovább látszik az égő szén, ezáltal hosszabb szikracsóvát húz a rakéta. Rakéta hajtóanyagnak alkalmazzák.
- Dörzselegy
Gyufa végén, petárda végén a termékek indítására szolgáló elegy. Kálium-klorát, üvegpor, ragasztóanyag, foszfor keveréke.
- Vízesés elegy
Az elegyben a fémdarabkák, - melyek köröm nagyságú alumínium darabok, flitterek - kálium vagy bárium-nitrátos keverékben vannak. Az elegy égési sebessége 1-2 m/s, a meggyulladó fémdarabok hullva több másodpercig égnek. A földre leesve tovább égnek és pattogva ugrálnak szét, vízbe esve az izzó fémrészek reakcióba lépnek a vízzel és a keletkező hidrogén apró pukkanásokkal ég el. Az égő fémrészek egyes termékeknél a víz alatt tovább izzanak.
- Fütyülő elegy
Az elegy oxidálóanyagként kálium-perklorátot, égőanyagként nátrium-szalicilátot vagy nátrium-benzoátot tartalmaz. Égése nagyon gyors, annyira, hogy a saját lángját elfújja. Csőbe belepréselve és meggyújtva az anyag rétegenként ég el. A gyors egymást követő, nagy sebességű gázkilövellések egy bizonyos frekvencián jönnek ki (akár 100 decibel is lehet). Az ilyen gyors lüktetéssel kiszabaduló gáz sípoló hangot kelt. A kiáramlás során a berezonáló cső is hangot ad.
Bár a pirotechnikai elegyeket felhasználási céljuk, összetételük, megjelenési formájuk és még sokféle szempont alapján lehetne csoportosítani, az előbbiekben leírt felosztás átfogó képet ad az elegyek sokféleségéről.
Pirotechnikai elegyek égése
Elvileg a pirotechnikai elegyek égési folyamata nem különbözik lényegesen a közönséges égéstől. A pirotechnikai elegy jól összekevert szilárd vegyületeket, oxigénforrásként oxidálóanyagot valamint redukálóanyagot (égőanyagot) tartalmaz. A gyulladás akkor történik meg, amikor valamilyen energiaforrás (láng, súrlódás, ütődés, szikra, magas hőmérséklet, stb.) a pirotechnikai elegy alkotórészeinek kötéseit felbontja. Ennek következtében újabb, stabilabb kötések alakulnak ki, és energia szabadul fel. Ha ez az energia elégséges a keverék következő rétegének aktiválásához, a reakció folytatódik. Ha azonban az energia a környezetben elnyelődik, vagy mennyisége nem elegendő a szomszédos réteg aktiválásához, a reakció leáll.
Megfelelő mennyiségű hő hatására elektronátadás, vagyis egy oxidációs-redukciós folyamat játszódik le a rétegek között. Az éghető anyag atomjai elektronokat adnak át az oxidálószer atomjainak. A folyamat során az égő anyag atomjai megkötik az oxidálószerből felszabadított oxigénatomokat, és stabil vegyületet képeznek. Az újonnan létrejövő kémiai kötések jóval stabilabbak, azaz kisebb energiatartalmúak, ezért a folyamat során hő formájában energia szabadul fel. Égéskor ugyanez a folyamat játszódik le. Ám míg az égéshez szükséges oxigén a levegőből származik a pirotechnikai keverékek az oxigént magukban hordozzák.
A szilárd elegyben csak nagyon lassú, a diffúziótól függő felületi reakciók játszódnak le. Gyújtáskor a lángban a keverék alkotórészei olvadásnak és párolgásnak indulnak. Ilyenkor az oxidáló és égőanyag elegyedik egymással, ami a reakció felgyorsulásához és még hevesebb energiafelszabaduláshoz vezet.
Egy pirotechnikai elegy alkalmazhatósága alapvetően a keverékben levő két fő összetevő reakcióképességétől függ. Az égőanyag reakcióképessége szoros kapcsolatban van az oxigénnel való egyesülése során felszabaduló hővel.
Az oxidálószer reakcióképessége két tényezőtől függ: a bomlási hőmérséklettől és a bomlási hőtől. A bomlási hőmérsékletet elérve az oxidálószer nagy mennyiségű oxigént ad le. A bomlási hő az oxidálószer elbomlásához és az oxigén leadásához szükséges hőmennyiség. Ha az értéke pozitív, a bomláshoz hőfelvételre van szükség (endoterm folyamat), ha negatív a reakció hőt termel (exoterm).
Például a kálium-klorát alacsony, 360 oC hőmérsékleten exoterm folyamatban bomlik el. Igen reakcióképes és könnyen aktiválható. A másik véglet a vas-oxid, amely csak 1500 oC közelében, erősen endoterm reakcióban bomlik el. Aktiválásához éghető anyagként egy reakcióképes fémre, például alumíniumra van szükség.
A pirotechnikai elegy reakciósebessége a homogenitástól és a töltési módtól is függ. A keverék lefojtása, vagyis a hő és a keletkező gázok koncentrálása a reakció helyén, nagymértékbe gyorsítja a folyamatot. Egy elegy, amely szabadon csak mérsékelt sebességgel ég, lefojtva igen erőteljesen robbanhat. Minél homogénebb az oxidálóanyag és égőanyag keveréke, annál gyorsabb az égés. Például a folyadékok sokkal tökéletesebben elegyednek, mint a szilárd anyagok. A homogenitás akkor a legtökéletesebb, ha az anyagok atomi szinten keverednek egymással, és a gyújtás pillanatában az elektronfelvevő oxidálószer közvetlenül az elektront leadó atom vagy ion mellett helyezkedik el. Az ilyen aktív atomi keverékek valójában már robbanószerek és nem a pirotechnikához tartoznak, de a tulajdonságaikat meghatározó alapelvek hasonlóak. Ilyen például a nitroglicerin.
Legveszélyesebbek azok a pirotechnikai termékek, amelyek - bizonyos körülmények között - robbanásra is hajlamosak. Ilyenek például a klorátot a foszforral együtt tartalmazó elegyek, melyek veszélyességét azok rendkívüli dörzsérzékenysége is fokozza (pl.:papírlapon enyhe, puszta kézzel történő keverése is elegendő a robbanás kiváltásához). Ezért ezt az elegyet csak nedvesítve lehet előállítani és még nedvesen, szóródásmentesen kell papírszalagok közé ragasztani, majd megszárítani (így készül a "játékpisztoly" durranószalagja).
Szintén dörzsérzékenyek, de már megfelelő elővigyázattal kezelhetőek azok a termékek, melyek a klorát mellet ként, antimon-triszulfidot, fémport tartalmaznak.
A kloráttal ként is tartalmazó pirotechnikai termék önbomlásra is hajlamos, ezért ezt ma már nem használják. Régen voltak olyan gyufák, amelyeket úgy gyújtottak meg, hogy a fejen levő kálium-klorátos keveréket kénsavba mártották. A kén és kálium-klorát keveréke azonban rendkívül könnyen begyullad. Angliában már 1875-ben betiltották és az USA-ban sem használható fel kálium-klorát tűzijáték bombák készítéséhez. A korszerű receptúrák egyébként a klorátot egyre inkább kiküszöbölik vagy legfeljebb égő anyagokkal (pl.:szén, faliszt), kén nélkül keverve alkalmazzák, amely összetételben már nem robbanás, hanem csak lobbanásveszélyes és nem hajlamos az önbomlásra.
A korszerűen és gondosan elkészített pirotechnikai termékek - megfelelő elővigyázatosság mellett - felhasználás közben, valamint előírt csomagolásban, szállításnál és tárolásnál kezelésbiztosak, mechanikai hatásokra kevésbé érzékenyek. Hő hatására azonban minden pirotechnikai termék érzékeny, ezért tűztől és magasabb hőmérséklettől óvni kell őket. Ugyancsak gondot kell fordítani a száraz helyen történő tárolásra, mert nedvességre is érzékenyek.
|
Receptek
)
