Mieszaniny pirotechniczne, czyli przepis na petardę z SSA

 

Mieszanin pirotechnicznych jest bardzo wiele. Ze względu na ich właściwości używa się ich do określonych celów np. wytworzenia zasłony dymnej, uzyskania efektu dźwiękowego bądź świetlnego czy zastosowania w rakietach jako paliwo.

Mieszaniny pirotechniczne mogą być także stosowane jako materiały inicjujące dla MWK, przykładem tego jest grupa materiałów inicjująco- miotających o nazwie SSC, dzieląca się np. na:  SSC 541,  SSCR 6312,  SAR 64 (to tylko kilka z nich ), gdzie każda pojedyncza litera oznacza jeden składnik materiału, a liczby po literach oznaczają proporcje składników. Skład materiału jest utajniony ze względu na łatwe zdobycie poszczególnych  składników. Ich prędkość spalania sięga od 60m/s do 8000 m/s.

Mieszaniny pirotechniczne składają się z dwóch składników: utleniacza i paliwa. Na przykład w przypadku czarnego prochu utleniaczem jest azotan potasu, a paliwem ( w prochu czarnym są to dwa składniki) węgiel z siarką. Siarka podtrzymuje temperaturę i wytwarza dodatkowe produkty gazowe.

Każda mieszanina pirotechniczna różni się od siebie odpornością na bodźce zewnętrzne (tarcie ,temperatura ,wilgoć) , szybkością spalania , efektem wizualnym i akustycznym. Najpopularniejszą i najprostszą mieszanką jest azotan potasu (saletra potasowa) w połączeniu z cukrem.

To najprostsze połączenie jest bardzo często stosowane w rakietach Kassam, którymi posługują się palestyńskie ugrupowania terrorystyczne, wystrzeliwując je na terytorium Izraela. Całkowita waga Kassam 3 sięga 90kg i osiąga zasięg powyżej 10km.

Na tej podstawie możemy stwierdzić, że żadnej mieszaniny pirotechnicznej nie należy lekceważyć.

Proch czarny

Za najstarszy wynalazek pirotechniczny uważany jest proch czarny.

Jest  wiele wariantów składu prochu czarnego, np.

·        Armatni    75% KNO₃    12,5%  C       12,5%  S

·        Czarny wybuchowy  78,65%  NaNO₃    11,24%   C         10,11%   S

·        Francuski   75%  KNO₃      15%  C       13%   S

·        Sportowy   78% KNO₃     12%   C          10%  S

·        Tradycyjny  75%  KNO₃     15%   C      10%   S

·        Bez siarki   80%  KNO₃      20% C 

·        Proch chloranowy inaczej  H3     70% KClO₃     30% C   lub objętościowo 1:1

 

                  Jednym z podstawowych warunków dobrej jakości mieszanin pirotechnicznych jest odpowiednie rozdrobnienie składników. Tak też jest w przypadku prochu czarnego. Każdy ze składników należy mielić osobno. Po dokładnym zmieleniu i odważeniu składników wszystko dokładnie mieszamy i proch jest już gotowy.

Aby polepszyć parametry prochu stosuje się np. mieszanie na mokro (przegryzanie ). Dolewamy do prochu zwykłej wody z kranu, jeżeli nam zależy na jak najlepszej czystości prochu - zamiast „kranówki”  dolewamy wodę destylowaną. Wody wystarczy dolać tylko tyle, żeby proch nabrał  konsystencji  gęstej papki, po czym odstawiamy naczynie z prochem w suche miejsce i czekamy, aż wyschnie, co jakiś czas zaglądając i delikatnie mieszając w celu przyspieszenia odparowywania wody. Jeśli zależy nam na czasie, zamiast wody możemy zastosować aceton. Dobrą jakość naszego materiału miotającego zapewni także czystość składników - węgiel drzewny  używany do grilla raczej się do prochu nie nadaje. 

Gotowy już produkt możemy trzymać bez ograniczeń czasowych. Ważne jednak jest,  aby miejsce jego przechowywania było suche i bezpieczne - z dala od źródeł ciepła i  nienarażone na działanie słońca.

Proch czarny  stosuje się najczęściej do miotania  np. szelek lub jako primer.

Trzeba wspomnieć, że spalanie prochu odbywa się znacznie szybciej w zamkniętym pojemniku niż na otwartym powietrzu.

                     Stosowanie prochu jako mieszanki petardowej jest utrudnione. Jeśli chcemy użyć go do produkcji petard, musimy zadbać o solidny korpus i zatyczki (czopy), przy czym jeżeli zrobimy w korpusie zbyt duży otwór na lont - będziemy mieli raczej fontannę iskier niż petardę. (Dlatego w takim wypadku wygodniej zastosować zapalnik elektryczny zamiast lontu). Z kolei jeśli petarda będzie za słabo zaczopowana - nie wystrzeli, usłyszymy tylko głuche fuknięcie. Chcąc  zastosować proch w petardach, należy użyć prochu chloranowego, gdyż najlepiej się do tego celu nadaje.

Proch doskonale spisuje się w metalowych korpusach, są to tzw. „ rurobomby”.  Te jednak są bardzo niebezpieczne i potępiane przez  większość osób znających się na pirotechnice. Nawet jeżeli metalowy korpus nie ulegnie rozerwaniu, może polecieć do góry i zranić kogoś w pobliżu.

 

Fotobłyski

                  Najbardziej odpowiednie do petard są mieszanki fotobłyskowe - spalają się o wiele energiczniej niż proch czarny, ale są też o wiele bardziej niebezpieczne.

Fotobłysków na bazie KMnO₄  nie powinno się przechowywać dłużej niż kilka dni, zawilgocenie i dłuższe przechowywanie, zwłaszcza z dodatkiem siarki, nie musi, ale może spowodować samozapłon. Ponadto dodanie siarki do silnego utleniacza połączonego z pyłem metalu znacznie uczula mieszankę  na bodźce mechaniczne do tego stopnia, że ugniatanie jej rękoma np. w jakimś woreczku foliowym, może doprowadzić do wybuchu.  Aby jak najbardziej zminimalizować to niebezpieczeństwo, do mieszanek zawierających KMnO₄  dodaje się parę procent kwasu borowego. Wygodniej i bezpieczniej jest jednak zastąpić  KMnO₄ innym silnym utleniaczem np. KCLO₄ lub KCLO₃  - najczęściej używanymi utleniaczami w pirotechnice amatorskiej. Nie barwią one rąk na brązowo i nie są aż tak „złośliwe” jak KMnO_4.  Należy jednak pamiętać o tym, że nie zwalnia nas to od zachowania szczególnej ostrożności oraz że nie należy przesadzać z ilością odpalanego fotobłysku w nocy- ponieważ podczas spalania powstaje intensywne światło, które może uszkodzić wzrok.

Aby  sprawdzić szybkość spalania się mieszanki, należy w bezpiecznym miejscu wysypać niewielką jej ilość (nie większą niż 1g ,w przeciwnym razie można ulec poparzeniu) i podpalić.

A oto kilka mieszanek fotobłyskowych:

·        KMnO4       50%                         Mg      50%

·        KMnO4       72%                         Mg      28%

·        KMnO4       86%                         Al.       14%

·        KCLO3       63%                         Mg       37%

·        KCLO3       69%                         Al.        31%

A to kilka z najszybszych mieszanek fb:

·        Mg         50%                    Ba(No₃)₂    50%

·        Mg         45%                    Ba(No₃)₂    45%            KCLO3           10%

·        MPF-42:

                                PAM              42%

                               Siarka                2%

                              KCLO₄          26%    

                              Ba(NO₃)₂      30%

PAM musi być o jak najlepszym rozdrobnieniu, gdyż to warunkuje prędkość i wydajność spalania.

 Mieszaniny fotobłyskowe spalają się bardzo szybko- rozrywają tekturowe korpusy petard nawet wtedy, gdy z jednej strony nie są one niczym zasklepione.

 

 

Mieszaniny świszczące

                     Ciekawymi mieszaninami są też mieszaniny świszczące, które mają podwójny charakter. Po sprasowaniu takiej mieszanki w tekturowej bądź plastikowej rurce o niewielkim przekroju  i odpaleniu jej - uzyskamy ciekawy efekt  akustyczny. Zależnie od wielkość przekroju rurki - gwizd będzie o wyższym bądź niższym tonie.

Lecz jeśli mieszanka będzie zbyt słabo sprasowana lub wcale, bądź przekrój rurki będzie za duży, wtedy będziemy mieli okazję przekonać się, że jest to świetna mieszanka petardowa. Jej podstawowy i najczęściej stosowany skład to :             

·        KClO₃   60%          C₆H₅COONa   40%

czyli chloran potasu  + benzoesan sodu ( Bna)

 

                                                 albo:

·        KClO3  70%         Bna   30%       ( szybsze spalanie )

·        KClO3   81%        Bna    19%   (raczej do petard)

 

                                          albo jeszcze inaczej:

·        KClO4    67%     Bna  29%         tlenek żelaza 1%          wazelina  3%

 

 

Poszukując mieszanki do petardy na bazie świszczały  proporcje można zmieniać, pamiętać należy jednak o bilansie tlenowym .

  „Bilans tlenowy materiału wybuchowego-ilość tlenu w stosunku do ilości koniecznej do całkowitego utlenienia wszystkich składników  MW. Wyróżnia się  bilans:

·        zerowy (najkorzystniejszy)- jeżeli tlen w materiale wybuchowym znajduje się w ilościach koniecznych do całkowitego spalenia składników palnych

 

·        ujemny-jeśli tlenu jest za mało do całkowitego utlenienia materiałów palnych.

 

·        dodatni-jeśli tlenu jest więcej niż potrzeba do całkowitego spalenia  materiałów palnych .” (cytat za: www.teberia.pl)

Czyli inaczej - jeżeli damy zbyt mało utleniacza, mieszanka będzie wolniejsza i słabsza.

W „sieci” internauci nazywają mieszankę chloranu potasu i benzoesanu sodu skrótem SSA. W praktyce częściej jest ona stosowana do petard niż do świszczących rakietek (jako paliwo).

Można ją przechowywać przez dłuższy czas niż fotobłyski.

Niektórzy, budując petardę na świszczale, dodają jeszcze do składu pył aluminium i siarkę. Mieszanka wtedy robi się mocniejsza.

Skład:

 KClO₃   66%        Bna  20%               Alu   10%            Siarka  4%

Nazywa się ją wtedy „foto SSA”. !(przechowywać jak fotobłysk )!

 

Termit

                  Jeszcze inną mieszanką pirotechniczną jest termit .Jest to połączenie glinu i  tlenku żelaza w stosunku wagowym:  10g Al i 30g Fe₂O₃ .

Proporcje objętościowe wynoszą około 1:1. Podczas spalania termitu wytwarza się temperatura sięgająca nawet do 3000’C. Zamiast tlenku żelaza mogą być stosowane także tlenki innych metali. Reakcja spalania termitu przebiega bardzo gwałtownie, towarzyszy temu rozbryzgiwanie się na boki stopionego metalu. Uwaga, jeżeli płonący termit zalejemy wodą, może to spowodować bardzo niebezpieczną eksplozję, może zajść reakcja wybuchowego odparowania wody i jej rozkładu na tlen i wodór który z kolei może ulec zapłonowi .

Czytaj dalej - Strona 2