§ 5. Составы красного огня

Красное пламя создается исключительно введением в состав соединений стронция. Свечение атомарного стронция не может быть использовано, так как его излучение приходится на коротковолновую часть спектра (линия 0,461 мкм).

Оксид стронция (SrO) дает широкую размытую полосу в оранжево-красной части спектра с максимумом излучения около 0,60 мкм. Идентичный спектр дает и нитрат стронция.

Пламя, получающееся при излучении оксида стронция, имеет лишь розовую окраску, так как вследствие его малой летучести (выше 2500° С) создать в пламени значительную концентрацию паров оксида стронция трудно.

Хлористый стронций при высокой температуре диссоциирует, образуя монохлорид стронция и отщепляя свободный хлор:

2SrCl2=2SrCl+Cl2.

Спектр SrCl показывает характерные дублетные полосы. Относительная интенсивность этих полос равна:

Х 103 мкм . . 688 674 661 648 636 /...... 3 10 10 10 10

Хлорид стронция SrCl2 плавится при 870° С; выше этой температуры он обладает значительной упругостью паров. Температура его кипения, вычисленная методом экстраполяции, составляет ~ 1250° С. В атмосфере кислорода при нагревании он постепенно переходите SrO.

Фторид стронция имеет в видимой части спектра две системы полос: в красно-оранжевой от 0,68 до 0,63 мкм и в желто-зеленой — от 0,59 до 0,56 .мкм; последнее обстоятельство исключает возможность его применения в составах красного огня.

Составы красного огня создаются только на основе излучения оксида или монохлорида стронция, причем излучение последнего гораздо интенсивнее и, кроме того, лежит ближе к крайней красной части спектра.

Этим объясняется стремление ввести хлор во все составы красного огня.

Хлорид стронция редко применяется из-за его гигроскопичности. Гигроскопическая, точка SrCl2*бН2О равняется 65,6%.

Хлорат стронция дает в пламени излучение, аналогичное хлориду стронция, но применять его нецелесообразно из-за гигроскопичности и большой чувствительности составов, изготовленных с его участием, к механическим импульсам.

Чаще всего хлор вводится в составы в виде перхлората или хлората калия или хлорорганических соединений.

В качестве солей, окрашивающих пламя, кроме нитрата стронция, применяют также карбонат, оксалат или гораздо реже сульфат стронция; свойства этих солей приведены в табл. 1,4.2.

Все указанные в таблице соли стронция очень трудно растворимы в воде.

Рецепты некоторых составов приведены в табл. 14.3.

Таблица 14.2

	Содержание	Плотность
Вещество, формула	стронция,	соли,	Примечание
	вес. %	г/см3
Карбонат SrСОз	70	3,6	Диссоциирует полно
			стью при 1300°С на SrO
			И С02
Оксалат SrC2O4*HzO	53	—	При 150°С полностью
			теряет воду
			Разложение безводной
			соли начинается при
			200° С
Сульфат SrS04	56	3,9	Разложение начинается
			при 1130° С; температура
			плавления 1605°С

Таблица 14.3

Рецепты составов красного огня

Компоненты	Номера составов и процентное содержание компонентов
	1	2	3	4	5	6
Хлорат калия ......	60 -- 25 -- -- 15 -- -- -- --	60 -- -- 25 -- 15 -- -- -- --	-- 30 -- -- 40 5 5 -- -- 20	-- 57 -- -- 23 -- -- 20 -- --	-- 52 -- -- 20 -- -- 15 13 --	-- 55 -- -- 30 -- -- 15 -- --
Нитрат стронция .....
Карбонат стронция .... Оксалат стронция ....
Связующее (смола) .... Гексахлорбензол .....
Моностирол ......
Перхлорат калия .....

Чистота цвета пламени составов 1—2 находится в пределах 80—90%; связующим IB них является идитол. Состав 3 заимствован из [118].

Звездки диаметром 22 мм, из состава 4, дают силу света около 10000 ов (кд).

Затвердевание (полимеризация) содержащегося в составе 5 моностирола осуществляется введением в него катализатора— четыреххлористото олова.

Составы красного огня выгодно создавать с отрицательным кислородным балансом, так как наличие в пламени восстановительной атмосферы, препятствующей окислению SrCl в SrO,способствует увеличению чистоты цвета пламени.

Наличие в пламени избытка свободного хлора сдвигает равновесие влево:

2SrCl+02=2SrO+Cl2.

и тем самым также способствует улучшению цвета пламени. Полезно вводить в составы красного огня хлорорганические соединения (поливинилхлорид, гексахлорбензол и др.). В этом случае перхлораты (или хлораты) могут быть полностью заменены другими окислителями, что понижает чувствительность составов к механическим воздействиям.

Хлорорганические соединения должны содержать максимальное количество .хлора (,не менее 50%), быть негагросколичными и нелетучими при комнатной температуре.

Соединения кальция придают пламени красновато-оранжевый цвет и в составах красного огня не могут быть иопользованы.