Еще со времен Петра I ни одно большое гулянье, устраиваемое по случаю какого-либо торжества или в честь знаменательной даты, не обходилось без фейерверка. Увеселительной пиротехникой - искусством создания огненной красочной гаммы - увлекался Ломоносов. В одном из научных отчетов он писал: "Лаборатор Клементьев под моим смотрением изыскивает по моему указанию, как бы сделать для фейерверков верховые зеленые звездки".
Яркие, декоративные огни праздничных салютов очень популярны и в наше время. Каскады зеленых, фиолетовых, красных, желтых, синих огней придают особую торжественность, приподнятость нашим праздникам.
При соблюдении некоторых предосторожностей можно в домашней обстановке проделать простейшие пиротехнические опыты, которые доставят большое эстетическое удовольствие.
ДЛЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ ОПЫТОВ ПОНАДОБЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ РЕАКТИВЫ:
Бертолетова соль (КСlO3)
Сера (S)
Карбонат натрия безводный (Na2CO3)
Квасцы калиево-алюминиевые жженые (KAl(SO4)2)
Карбонат калия (K2CO3)
Основной карбонат меди ((СuОН)2СО3)
Нитрат бария (Ва(NО3)2)
Нитрат стронция (Sr(NО3)2)
Борная кислота (Н3ВО3)
Древесный уголь
Азотнокислый калий (20%-й раствор).
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ САМЫЕ ПРОСТЫЕ:
Фарфоровая ступка с пестиком.
Аптекарские весы.
Фильтровальная бумага.
Асбестовые сетки (или большой металлический лист).
Роговая или фарфоровая ложечка.
ОПИСАНИЕ ОПЫТА
Лучше всего опыты проводить на открытом воздухе. Если же их проводят в комнате, то сразу после сжигания смеси помещение необходимо хорошо проветрить.
Для изготовления бенгальских огней применяются совершенно сухие вещества в тонко измельченном виде. Каждое вещество растирается обязательно отдельно в фарфоровой ступке. После растирания каждого вещества ступку и пестик следует тщательно вымыть и высушить. Ступка должна заполняться не больше чем на 1/3 ее объема. Крупные куски вещества сначала разбивают осторожными ударами пестика до размеров горошины, а затем медленно растирают круговыми движениями, причем не следует сильно прижимать пестик к стенкам ступки. Когда будете измельчать бертолетову соль, следите за тем, чтобы в ней случайно не оказались посторонние примеси - щепочки или кусочки бумаги; ступка и пестик должны быть чистыми, сухими. Кристаллики бертолетовой соли не растирайте, а осторожно раздавливайте роговой или фарфоровой ложечкой, причем каждый раз можно насыпать в ступку не более 1-2 граммов.
Растертые в порошок вещества абсолютно точно, в нужных количествах, отвешивают на аптекарских или химико-технических весах. Взвешенные порошки помещают в стакан или банку, а затем эту смесь пересыпают из одного сосуда в другой. Для того, чтобы смесь получилась как можно более однородной, нужно пересыпать ее не меньше десяти разю Обратите внимание на то, чтобы в это время поблизости не было горящих папирос, горелок, включенных электронагревательных приборов и т. д.
Приготовленную смесь помещают кучкой на асбестовую сетку или металлический лист. Теперь остается поджечь ее. Для этого заранее полоски фильтровальной бумаги пропитывают двадцатипроцентным раствором азотнокислого калия и высушивают их, подвесив с помощью прищепок на натянутую веревочку. Полоску такой фильтровальной бумаги кладут на кучку смеси и поджигают длинной горящей лучинкой. Смесь воспламеняется и сгорает ярким пламенем, окрашенным в тот или иной цвет.
РЕЦЕПТЫ СМЕСЕЙ:
Желтый огонь:--- а) бертолетова соль КСlO3
3 г
б) сера S
1,6 г
в) карбонат натрия (безводный) Na2CO3
1,5 г
Фиолетовый огонь:--- а) бертолетова соль КСlO3
3 г
б) сера S
0,8 г
в) квасцы калиево-алюминиевые жженые KAl(SO4)2
0,6 г
г) карбонат калия К2СО3
0,6 г
Красный огонь:--- а) бертолетова соль КСlO3
2 г
б) сера S
5,5 г
в) нитрат стронция Sr(NО3)2
16,8 г
г) древесный уголь
1,0 г
Синий огонь:--- а) бертолетова соль КСlO3
3 г
б) сера S
0,5 г
в) квасцы калиево-алюминиевые жженые КАl(SO4)3
0,4 г
г) основной карбонат меди (CuОН)2СО3
0,4 г
Зеленый огонь:--- 1-й вариант
а) бертолетова соль КСlO3
1,8 г
б) сера S
2,0 г
в) нитрат бария Ва(NО3)2
6,2 г
2-й вариант
а) бертолетова соль КСlO3
3,6 г
б) сера S
0,8 г
в) борная кислота Н3ВО3
0,5 г
"ОГНЕННЫЙ СТОЛБ"
Это еще один пиротехнический опыт. Реактивы понадобятся те же, что и в предыдущем опыте.
Приготовить четыре порции смеси, каждая из которых должна состоять из 1,5 г тонко измельченной бертолетовой соли и 1,5 г сахарной пудры (или растертого сахарного песку).
Каждую составную часть растирают отдельно, при этом необходимо строго соблюдать меры предосторожности, о которых говорилось выше
К одной порции смеси добавить 0,8 г растертого нитрата стронция, ко второй - 1 г нитрата бария, к третьей - 0,5 г карбоната натрия, к четвертой - 0,5 г карбоната калия. Теперь каждую порцию снова тщательно перемешать (пересыпанием).
Каждую порцию смеси высыпать отдельно в маленький фарфоровый тигель, который поставить на металлический лист подальше от легковоспламеняющихся предметов.
При помощи стеклянной палочки или пипетки, которую надо держать в вытянутой руке, смесь смочить несколькими каплями концентрированной серной кислоты, в результате чего смесь воспламеняется и появляется цветной огненный столб: при добавлении соли стронция - красный столб, соли бария - зеленый, соли натрия - желтый, соли калия - фиолетовый.
Реакция протекает очень бурно, поэтому опыт можно наблюдать только на некотором удалении. Особо предостерегаем от проведения опыта с большими количествами бертолетовой соли и сахара.
Реакция между бертолетовой солью, сахаром (сахарозой - C12H22O11) и серной кислотой выражается следующим уравнением:
8КСlO3 + C12H22O11 + 4H2SO4 = 4KHSO4 + 4КСl + 4НСl + 12СО2 + 11H2O