Из чего делают бенгальские огни. Бенгальские огни и химия
Бенгальские огни - непременный атрибут любого веселого праздника - Нового года, дня рождения (и не только детского), свадьбы. Стоят они копейки, продаются повсеместно, абсолютно безопасны для зажигания внутри помещений. Однако люди все равно продолжают интересоваться, создать вместе с детьми красочную радость и интересно, и повышает предвкушение праздника. Тем более что сам процесс несложен, а необходимые вещества вполне доступны.
Рецепты составов
Народные умельцы придумали несколько способов, как сделать самостоятельно. В зависимости от того, что вам проще достать, можно выбирать любой из рецептов. В одну группу отнесем составы, в который входят в обязательном порядке 50 % от общей массы бариевого нитрата и 12-14 процентов декстрина. Дополнительные ингредиенты можно выбрать из следующего списка:
- От 6 до 8 % тонкой пудры из алюминия плюс 30 % опилок - обязательно стальных и вороненых.
- К основе добавляются то же количество аналогичных опилок, а пудра заменяется ПАМ № 4 - это сокращение от алюминиево-магниевого порошка.
Все варианты хороши тем, что в них нет ни солей калия/натрия, ни серы, так что дыма свечки давать не будут, как и разного рода токсинов. Результат: огни можно использовать в доме без опасений отравиться.
Еще один состав имеет кардинально другую рецептуру. На 6-8 огней берется алюминиевый порох массой 5 граммов, декстрин - 2 грамма и опилки, на этот раз чугунные, которых уйдет от 5 до 6 г. Вот эти огни придется использовать только на свежем воздухе.
Получение необходимых ингредиентов
Купить некоторые из нужных веществ получается не всегда. Так что перед тем как сделать бенгальский огонь в домашних условиях, может быть, придется заняться подготовкой компонентов. Проще всего обстоит дело с декстрином: он образуется при нагревании в духовке обычного крахмала. Температура выставляется на 195 по Цельсию, обработка ведется до приобретения исходным веществом коричневатого оттенка.
Если вы остановились на рецепте с алюминиевым порохом, делать его придется на открытом воздухе. В ступке растираются алюминиевая пудра, и сера в пропорциях 30:45:25.
Важно: проволока
Стоит уделить внимание и основе, за которую вы будете держать свой «фейерверк». Здесь тоже есть несколько тонкостей. Во-первых, длина: нарежьте проволоку отрезками минимум в 14 см. так вы обезопасите руку от попадания искр или раскаленного состава. Во-вторых, толщина. Берите проволоку с сечением в 2-3 мм. Более тонкая может перегореть и переломиться. В-третьих, материал. Ни медь, ни алюминий не годятся - температура горения смесей высокая, и они попросту расплавятся. Поищите И не забудьте до того, как сделать бенгальский огонь дома, загнуть один конец в крючок, чтобы можно было подвесить просушиться. Если вас загиб будет смущать, его позже можно будет выпрямить или скусить.
Как сделать бенгальский огонь своими руками: инструкция
Помимо всех химикатов и стержней, вам понадобится емкость, в которой будет готовиться состав. Сначала туда засыпается алюминиевый порох или бариевая соль, затем - декстрин, и только после перемешивания - остальные компоненты выбранной смеси. Когда сухой порошок вымешается приблизительно до однородности, в него вливается немного растворителя (можно - воды, но лучше спирта). Консистенция должна напоминать вареную сгущенку. Отрезок проволоки опускается в состав с оставлением для «ручки» 5-7 см. Будущий бенгальский огонь подвешивается для просушки на четверть часа, после чего манипуляции повторяются еще дважды. Три слоя будут подсыхать уже полчаса, а затем наносятся еще два описанным уже образом. Окончательное просушивание займет половину суток, и можно поджигать.
Еще один способ
Нередко люди пользуются несколько другой технологией, как сделать бенгальский огонь в домашних условиях. Сначала варится крепкий клейстер из крахмала и водопроводной воды. Затем перетирается зажигательная смесь, в которую входят мелкофракционные железные опилки, порошок магния (как вариант - алюминия), кухонная соль и бертолетова. С последней надо обращаться осторожно, и перед всыпанием немного намочить ее. Смесь вымешивается в заваренном крахмале до гладкости. В готовую тем же образом окунаются стержни с временными промежутками между нанесением слоев.
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.
Вот и
наступает Новый год! К празднику мы все покупаем бенгальские огни, и мало кто
знает о их химическом составе.
Как легко задорные искры бенгальских огней поднимают
настроение, создают несравнимое ни с каким другим праздником ощущение именно
Нового года. Бенгальский огонь
- это специальный пиротехнический
состав, который при горении разбрасывает сверкающие искры. Названием своим они
обязаны жителям Бенгалии (находится в Индии),
расположенной вдоль Бенгальского залива.
Жители использовали
похожий состав, только не для праздника, а для случаев сигнализации с помощью
горящей горючей смеси в бамбуковых трубках.
Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии
распространились по всему миру.
Зеленый бенгальский огонь получают, смешивая без растирания 5 г влажного нитрата бария Ba(NO 3) 2 с 1 г алюминиевого или магниевого порошка, затем добавляют 3 г железных опилок. Или также можна для зеленого бенгальского огня взять 3,5 г борной кислоты Н 3 BO 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(NO 3) 2 , 5,5 г хлората кали я, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.
Желтый бенгальский огонь получиться, если взять 3 г оксалата натрия Na 2 C 2 O 4 , 5 г влажного хлората калия , 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.
Если уж сильно захочется при горении бенгальских свечей видеть цветной огонь, то необходимо взять вещества, содержащие катионы бария , стронция , натрия или атомы бора , которые, попадая в пламя, способны 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 красивые искры. При этом образуются оксид железа (III) Fe 2 O 3 и отчасти Fe 3 O 4 (железная окалина), а также оксиды Al 2 O 3 и MgO.
Если рассматривать химизм процесса горения бенгальских свечей, то это - окислительно-восстановительное взаимодействие KClO 3 с крахмалом , который условно можно обозначить формулой (C 6 H 10 O 5)n:
4nKClO 3 + (C 6 H 10 O 5)n → 4nKCl + 6nCO 2 + 5nH 2 O
Нитрат бария , который вызывает появление зеленого пламени, разлагается в присутствии восстановителей (железа, крахмала) до оксида бария, диоксида азота и кислорода :
2Ba(NO 3) 2 → BaO + 4NO 2 + O 2
Аналогичным образом разлагается и нитрат стронция , придающий пламени красный цвет.
Корни истории создания бенгальского огня следует искать в древней Индии в V- VI вв. Историки свидетельствуют, что на жертвенниках, когда проходили религиозные церемонии в храмах, вспыхивал огонь необычайной яркости и быстро сгорал.
О составах цветного огня (зеленого, голубого, желтого) стало известно лишь в начале VIII века. Также узнали о способах, благодаря которым появилась возможность удлинить время горения огня: сухие полые стебли растений заполняли составом бенгальского огня. Пламя этих первых бенгальских свечей было не только ярким, но при горении слышался еще и характерный треск.
Восточные славяне, примерно в те же годы, любили проводить «огненные потехи», они устраивали их, используя плаун. Это растение имеет и второе название – ликоподий. Ликоподий – травянистое вечнозеленое растение, стелется по земле, его даже можно принять за мох. Получить мгновенную молниеобразную вспышку, не имеющую дыма, можно, если зажечь сухие зрелые споры этого растения. Пламя, при горении плауна, просто изумительно, особенно красиво оно, если смотреть на него ночью. Для получения сильного шума в состав добавляли высушенную березовую листву, превращенную в порошковую смесь. Порошок плауна обладает свойством загораться лишь только тогда, когда он рассеян над пламенем в воздухе. А вот свежий состав бенгальского огня может вспыхнуть мгновенно, если к нему поднести любой источник пламени. Именно поэтому его гораздо проще использовать.
В Европу бенгальские огни пришли сразу, как только между Индией и Европой открылся торговый путь. Первое появление бенгальских факелов отмечено именно в Европе, там же (в Валенсии) выделялись помещения для хранения их составов. Следующий этап, приближающий нас к бенгальским свечам, привычным для нас, это изобретение в VI-VII вв. рецептов искристого огня. Достичь эффекта можно было, добавив железную окалину или дробленный чугун в пламенный состав бенгальского огня. Позднее стали применять порошок магния.
Развитие бенгальского огня, таким образом, шло в двух направлениях – пламенный и искристый огонь. Пламенные составы чаще всего снаряжаются в бумажные гильзы. А искристые составы в несколько слоев наносят на деревянные палочки или на металлическую проволоку.
Профессором Петровым – русским пиротехником, было рекомендовано при изготовлении гильз для пламенных бенгальских свечей пользоваться писчей бумагой, сворачивая ее в три оборота (в поперечном сечении – 20 мм, длина – 35 см). Такие свечи невозможно держать в руках, так как они сгорают вместе с гильзой. Однако при их горении наблюдается чудесная «огненная картина», которая дает ровное яркое пламя. Если готовую гильзу прикрепить к деревянной палочке длинной 5-7 см, то получится пламенная бенгальская свеча, которую уже будет комфортно держать в руке.
Как раз эти изделия и дошли до наших дней практически неизмененными. Такие свечи в основном производят в Китае, Японии, Индии. Современное их название – триумфальные свечи. Изделия с успехом можно использовать даже в помещении, так как они практически бездымные.
История возникновения бенгальского огня уходит корнями в древнюю Индию. Именно в Бенгалии, как свидетельствуют историки, в 5-6 в. н. э. во время религиозных церемоний в храмах на жертвенниках вспыхивал и быстро сгорал огонь необычной яркости. При этом в зависимости от пожеланий священнослужителей и типа церемонии «пахло злом» (вероятно состав содержал порошок серы, которая при горении образует сернистый газ), либо по храму разливалось «благостное дыхание» (вероятно в этом случае вместо серы в составе бенгальского огня использовалась канифоль).
Высокая эффективность действа в силу обожествления народами огня и света стимулировали быстрое развитие использования пламенных составов, совершенствования их рецептуры священнослужителями. К началу 8 века уже были известны составы цветного огня - голубого, зеленого, желтого. Появились способы удлинения времени горения. Для этого составом бенгальского огня наполняли полые сухие стебли растений, трубки, скрученные из сушеных, широких листьев. Эти первые бенгальские свечи уже не только давали яркое пламя, их горение еще сопровождалось характерным треском.
В народном быту восточных славян примерно в эти же годы имели место «огненные потехи», которые устраивались с использованием плауна. Плаун или ликоподий, стелющееся по земле вечнозеленое травянистое, кажущееся мхом, растение. Его зрелые сухие споры при зажигании дают мгновенную молниеобразную вспышку без дыма.
Пламя плауна изумительно, очень весело смотреть на него, особенно когда его бросают ночью или в потьмах. Чтобы получился сильный шум, примешивают высушенную и превращенную в порошок березовую листву.
Именно в Европе (по данным испанского исследователя Бертрано Люенго - в Валенсии) впервые появляются бенгальские факела и составы для помещений. Следующим этапом на пути к сегодняшним, привычным для нас бенгальским свечам было появление рецептов искристого огня в 6-7 веках. Эффект достигался за счет добавления в пламенные составы бенгальского огня железной окалины, дробленного чугуна, а позднее порошка магния.
Таким образом, бенгальский огонь развивался в двух направлениях - как пламенный и как искристый.
Пламенные составы обычно снаряжаются в бумажные гильзы, искристые наносятся в несколько слоев на деревянные палочки или металлическую проволоку.
Русский пиротехник профессор Петров рекомендовал для изготовления пламенных бенгальских свечей «гильзы из писчей бумаги в 3 оборота, 20 мм поперечного сечения и 35 см длины. В гильзу кладут глины на 5 см и затем наполняют пламенным составом бенгальского огня, слегка утрамбовывая…» Такая свеча сгорает вместе с гильзой, поэтому держать в руках ее не возможно. Однако эти свечи, .jpg)
закрепленные по контуру рисунка, за счет ровного, яркого пламени дают чудесную «огненную картину». Если при изготовлении гильзы намотать ее на деревянную палочку на 5-7 см длины, то мы получим пламенную бенгальскую свечу, которую удобно держать в руках. Практически в неизменном виде эти изделия дошли до наших дней. Основными производителями таких свечей являются Китай, Индия, Япония.
Современное название этих изделий - триумфальные свечи.
Изделия практически бездымные, с успехом могут использоваться в помещениях. При этом выпускаются как отдельные свечи, так и комбинированные настольные игрушки. Это настольная фигура, составленная из трех и более свечей, установленных в подставку и стянутых в напряженном состоянии верхней части. При поджигании изделия свечи расправляются и образуют многолучевую горящую композицию.
Достаточно популярны, особенно в Европе, бенгальские факела. Изделия выпускаются разных цветов (красный, зеленый, синий, белый, желтый), разных размеров (длиной от 20 см до 100 см), разного назначения (уличные и малодымные для помещений). Бенгальские факела в 18-19 веках были непременным атрибутом всех фейерверочных представлений. Они использовались для поджига изделий и во всех ситуациях, где нужно было внезапно осветить цветным светом большую площадь сцены или декораций.
