Бенгальский огонь

Бенгальский огонь

Горение бенгальского огня при температуре 1100° C

Бенгальские огни - смесь веществ, которая при сжигании дает яркий и искристый белый или цветной огонь, изобрели древние пиротехники Бенгалии - части Индии, расположенной вдоль Бенгальского залива.Отсюда пошло название "бенгальский огонь". Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии распространились по всему миру.

Приготовление бенгальских огней

Покупные бенгальские свечи состоят из скрученной проволоки, на которую нанесена горючая смесь, и обычно дают белый огонь. Для приготовления цветных самодельных бенгальских огней сначала замешивают крахмал с водой и заваривают густой клейстер.

Затем растирают в ступке смесь железных опилок, алюминиевого или магниевого порошка, соли, окрашивающей пламя и влажной "бертолетовой соли" - хлората калия KClO3 (Осторожно! Сухой хлорат калия при растирании может воспламенить металлические порошки!)

Полученную при растирании смесь добавляют к крахмальному клейстеру и тщательно перемешивают. Густую массу переносят в пробирку или высокий стакан, поочередно окунают в нее на глубину 8-10 см заранее подготовленные железные проволочки толщиной около 1 мм, вынимают их и дают стечь избытку массы, а потом вешают на веревку за крючок, загнутый на другом конце проволоки.

После подсушивания проволочки снова окунают в жидкую массу и опять сушат. Эти операции повторяют 3-5 раз, пока слой массы на проволоке не достигнет 5-6 мм в диаметре, после чего бенгальские свечи высушивают окончательно.

Зеленый бенгальский огонь получают, смешивая без растирания 5 г влажного нитрата бария Ba(NO3)2 с 1 г алюминиевого или магниевого порошка, затем добавляют 3 г железных опилок. Другой рецепт для зеленого бенгальского огня включает 3,5 г борной кислоты B(OH)3, 6,5 г влажного хлората калия, 2 г железных опилок и 1 г алюминиевого порошка.

Красный бенгальский огонь дает смесь 4,5 г влажного нитрата стронция Sr(NO3)2, 5,5 г хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.

Желтый бенгальский огонь будет радовать ваш взор, если его приготовить из 3 г оксалата натрия Na2C2O4, 5 г влажного хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.

Реакции

Цветной огонь при горении бенгальских смесей получается из-за присутствия веществ, содержащих катионы бария, стронция, натрия или атомы бора, способные, попадая в пламя, излучать свет определенной длины волны в видимой области спектра. Железо Fe, алюминий Al и магний Mg в виде порошков или мелких опилок, сгорая, дают эффектные искры. При этом образуются оксид железа(III) Fe₂O₃ и отчасти Fe₃O4, а также Al₂O₃ и MgO.

Основная реакция здесь - это окислительно-восстановительное взаимодействие KClO₃ с крахмалом, который условно можно обозначить формулой C₆H₁₀O₅:

4KClO₃ + C₆H₁₀O₅ = 4KCl + 6CO₂ + 5H₂O

Нитрат бария, который вызывает появление зеленого пламени, разлагается в присутствии восстановителей (железа, крахмала) до оксида бария, диоксида азота и кислорода:

2Ba(NO₃)₂ = BaO + 4NO₂ + O₂

Аналогичным образом разлагается и нитрат стронция, придающий пламени красный цвет.

Оксалат натрия при горении смеси превращается в карбонат натрия и монооксид углерода:

Na₂C₂O₄ = Na₂CO₃ + CO

а борная кислота B(OH)₃, выделяя воду, переходит в оксид бора:

2B(OH)₃ = B₂O₃ + 3H₂O Кстати: что такое "оксалаты"?

Оксалаты - соли щавелевой кислоты H₂C₂O₄ . 2H₂O, бесцветного кристаллического вещества. Оксалаты щелочных металлов и аммония - бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде; остальные оксалаты малорастворимы.

Сильные кислоты в своих концентрированных водных растворах разлагают оксалаты на соли этих кислот с выделением монооксида и диоксида углерода. Например, оксалат натрия Na2C2O4 под действием концентрированной серной кислоты превращается в сульфат натрия , выделяя CO и CO2:

Na₂C₂O₄ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO + CO₂ + H₂O

Щавелевая кислота - двухосновная и образует два ряда солей: средние, например, моногидрат оксалата калия K₂C₂O₄ . H₂O, и кислые - гидрооксалаты, например, моногидрат гидрооксалата калия KHC₂O₄ . H₂O. При нагревании почти все оксалаты разлагаются на карбонаты металлов и монооксид углерода CO. Так, оксалат кальция CaC₂O₄ превращается в карбонат кальция и монооксид углерода:

CaC₂O₄ = CaCO₃ + CO

При более сильном нагревании CaCO₃ выделяет диоксид углерода CO₂, переходя в оксид кальция CaO:

CaCO₃ = CaO + CO₂

Оксалаты в водных растворах проявляют восстановительные свойства. Например, взаимодействие оксалата натрия в кислой среде с перманганатом калия ведет к выделению диоксида углерода:

5Na₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 5Na₂SO₄ + 8H₂O

Ссылки

• Бенгальский огонь и бытовая пиротехника