Окрашивающие свойства тел

В химии известно много тел, а особенно металлов, которы окрашивают пламя винного спирта и пиротехнических составов в определенный цвет чистый или с некоторым оттенком; одни из этих тел очень редки и дороги, почему составляют достояние только химических лабораторий, например металлы: литий, таллий, индий, галлий.....; другие образуют при горении очень ядовитые газы, как например мышьяк, ртуть; некоторые же из них и более распространенные в природе, и не так дороги в продажи, и мало ядовиты, а потому могут удобно применяться на практики в фейерверках. Постараемся сгруппировать добытые наукой данные относительно окрашивающих пламя свойств тел и применения их в пиротехники.

Окрашивание пламени в белый цвет производит несколько металлов и их солей, а именно: мышьяк, олово, сурьма, барий, свинец, также уголь.

Мышьяк в виде реальгара (сернистый мышьяк — As2O3) придает пламени белый, несколько желтоватый цвет, довольно яркий и блестящий; соль эту в рецептах цветных огней лучше не употреблять вследствие опасности отравления при вдыхании паров так называемого белого мышьяка (As2O3), отделяющихся в числе газообразных продуктов разложения состава.

Олово употребляется в вид сернистого соединения (SnS2) в основной смеси с селитрой; оно производит окрашивание пламени в яркий белый цвет с желтоватым оттенком, напоминающим цвет огней с мышьяковистыми смесями.

Сурьма в вид металла, а также в вид сернистого соединения (Sb2S3), очень известного в торговле под именем антимоний употребляется в основных смесях с селитрой, или бертолетовой солью и окрашивает пламя составов в яркий белый цвет с красивым синеватым оттенком. Антимоний очень дешев и преимущественно употребляется для белых огней, особенно с примесью основной смеси с суриком, увеличивающей яркость и чистоту цвета.

Барий в виде соли азотной и угольной кислот (Ba(NO3)2 и BaCO3) также иногда входит в рецепты белых огней с антимонией или сурьмой. От присутствия соли бария огни теряют синеватый оттенок, но получают легкое зеленоватое окрашивание, напоминающее свет луны.

Свинец употребляется в вид сурика (Pb3O4) в основной смеси с селитрой и серой; он производит особенное чистое и яркое белое пламя, особенно вместе с солями бария или сурьмы. Очень хорошее окрашивание в белый цвет производит азотно-свинцовая соль (Pb(NO3)2); но соединение это в основной смеси с серой легко отделяет кислород, отчего составы с азотно-свинцовой солью очень опасны и часто воспламеняются сами собою, а вследствие этого не могут быть рекомендованы для практики. Огни эти особенно опасны в смеси с серой и бертолетовой солью, так как смесь азотно-свинцовой соли с серой вспыхивает от трения. Но если в составах употреблять азотно-свинцовую соль без серы и солей хлорноватой кислоты, то опасность самовоспламенения отстраняется. Таким образом соль эта, употребленная в смеси с углем, образует прекрасный искристый состав с долго не гаснущими искрами, весьма пригодный для изображения водяных каскадов и фонтанов.

Уголь в основной смеси с селитрой сообщает пламени белый цвет с синевато-розовым оттенком, но огни с углем менее яркие и блестящие. 

Основные смеси с солями олова, свинца и сурьмы горят весьма быстро; замедляющей горение смесью обыкновенно служит селитр сера. Прибавлении смесей с бертолетовой солью ускоряет горение составов и затемняет цвет пламени. Если прибавить, что присутствие бертолетовой соли делает опасным приготовление состава и обращении с ним, то сделается вполне понятным, почему рецепты белых огней почти никогда не содержат этой соли.

Зеленый цвет пламени сообщают соли металла бария. Самое чистое и яркое окрашивание производит хлорновато-бариева соль (Ba(ClO3)2); основная смесь ее с серой горит ярким изумрудным огнем и почти не требует второстепенных смесей. Но соль эта мало распространена в продажи и дорога, а потому основная смесь ее обыкновенно соединяется с другими более дешевыми смесями, а иногда и вовсе заменяется ими. Азотно-бариевая, соль (Ba(NO3)2) в основной смеси с серой также окрашивает пламя состава в зеленый цвет, но менее яркий и густой. Чаще всего эту смесь прибавляют к смеси с хлорновато-бариевой солью; цвет пламени от этого заметно не ослабевает, но состав горит медленнее, а цена его значительно меньше. Азотно-барито-сера отдельно не горит; для усиления горения обыкновенно прибавляют хлорокали-серу, не влияющую на цвет огня. Прибавление смеси с антимониям увеличивает блеск и яркость пламени и сообщает ему слабый голубоватый оттенок, что мало, впрочем, вредит эффекту. Для увеличения густоты пламени прибавляют хлорокали-уголь или смеси с каломелем. Некоторые рекомендуют окрашивающие смеси с углебариевой солью (Ветерито), или с борной кислотой, но обе эти соли производят весьма слабо малозаметное окрашивание, дающее только намек на зеленый цвет, особенно последняя.

Цвет зеленых огней очень нежен; даже бумага тонкой фигурной свечи заметно желтит его. Для отстранения этой порчи цвета советуют приготовлять гильзы для фигурных свеч зеленого огня из цинковых или каучуковых полосок, склеивая их густым лаком. Конечно это средство действительно, но оно очень сложно, а потому редко употребляется. Проще увеличить несколько калибр трубок для зеленого огня; уж в свечах 3,5 линейного калибра составы зеленого огня дают весьма чисто окрашенное пламя, почти не портящееся от горящей бумаги фигурной свечи.

Сообщение пламени красного цвета достигается участием в составе солей металлов: лития, стронция и кальция, но из них первый весьма редок и дорог, а потому и не имеет практическая применения. Стронций употребляется в пиротехники в виде солей азотной и угольной кислот; последняя называется стронцианитом. Соль стронция хлорноватой кислоты производить самое яркое и чистое окрашивание, но она не употребляется на практики как по своей гигроскопичности на воздухе она расплывается, так и по дороговизне. Затем самое чистое окрашивание производит азотно-стронциевая соль в основной смеси с серой; смесь эта не горит и усиливается прибавлением хлоро-кали-серы или хлорокали-угля. Примись некоторых тел к составам с азотно-стронциевой солью придает пламени особые оттенки, часто очень красивые; так, примись мастики делает огонь розоватым; примись антимония увеличивает яркость пламени, но делает цвет менее густым. Огни, окрашенные углекислой или щавелевокислой солями стронция очень красивы и ярки, хотя и имеют слабый фиолетовый (кармазинный) оттенок, заметно отличающий их от пунцово-красных огней составов с азотно-стронциевой солью. Примись сернистой меди сообщает красным огням фиолетовый оттенок, а примись селитры с мастикой или камедью делает их нежно-розовыми. Огни с углекальцевой солью (меломе) имеют несколько оранжевый оттенок; примись окиси меди делает эти огни более блестящими и энергичными, но сообщает их цвету слабый фиолетовый оттенок.

Огни с азотно-стронцевой солью жадно втягивают влажность из воздуха; они при небольшом проценте влажности, горят медленнее сухих, а при значительном проценте ее вовсе перестают гореть. Огни со стронцианитом и мелом значительно менее гигроскопичны.

Синий цвет пламени сообщает присутствие в составе солей меди, обращающихся при реакции горения в хлористую медь (CuCl). Из солей меди почти не употребляются хлорновато-кислая и азотнокислая, хотя и производят сильно окрашивание, по их гигроскопичности и дороговизне. Чащ всего употребляются углемедные основная соли в виде искусственных: горной сини и малахита; обе они дают яркий и чистый огонь, но каждая с особым своеобразным оттенком. Прибавление сернистой меди увеличивает яркость пламени и быстроту горения, а примись окиси меди делает огонь гуще и темнее, сообщая ему красноватый оттенок. Очень хорошее и чистое окрашивание производит хлорокись меди в основной смеси с бертолетовой солью и серой. Смесь эта горит медленно и может составить синий огонь без примесей других смесей. Вообще синий и также фиолетовый огни без серы почти не бывают. Причина этого состоит в том, что самое чистое окрашивание пламени в синий цвет дает хлористая медь, образующаяся при горении состава из основания медной соли и хлора бертолетовой соли; последний отделяется от бертолетовой соли только при замещении его сильной серной кислотой. Углекислота же, отделяющаяся при горении составов не содержащих сиры, по своей слабости не может заменить хлор в соединении хлорокалиевой соли и отделить его в свободном виде, а потому охлорение меди, т. е. перевода медной соли в хлористой соединение, дающие синюю окраску пламени, почти не происходит. Уксусно-медная соль (ярь медянка или зеленый крон) дает прекрасно окрашенный светло-голубой огонь, но делает состав быстро горящим. Примесь каломели или нашатыря рекомендуемая некоторыми курсами, очень мало изменяет характер огня и скоре их портит, особенно нашатырь. Синие огни вообще довольно тусклы и фигурные свечи легко затемняются другими цветами, но в звездках огни эти очень красивы. Чтобы увеличить яркость свечи синего огня, можно сделать их значительно, раза в полтора, толще свечей других цветов. В бенгальских же огнях синий цвет не может конкурировать по яркости с другими и, если может быть употреблен, то разве в самом ограниченном размере.

В желтый цвет пламя огней окрашивается очень ярко и густо солями натрия: азотнокислой (натровая селитра), углекислой (содой), щавелевокислой и криолитом. Самая малая примесь натровой соли, например 4 доли на фунт состава, сообщают цвету пламени желтый оттенок. Поэтому для растирания солей натрия, равно как для смешивания и просеивания составов с ними, рекомендуется иметь в мастерской особые приборы (сита, мешки), которые отнюдь не следует употреблять для приготовления огней других цветов под опасением потерять чистоту огня.

Азотнонатровая соль дает яркое блестящее окрашивание и не требует примеси бертолетовой соли, следовательно образует составы вполне безопасные для приготовления; но все-таки ее почти никогда не употребляют в составы желтых огней горящих на воздухе, вследствие сильной гигроскопичности. Обыкновенно же в составы употребляют соду; она мало гигроскопична и дает прекрасное окрашивание: с селитрой светлое, а с бертолетовой солью значительно темнее. Примись антимонии дает цвет огня гуще и блестящее. Примись азотностронциевой соли делает огонь темнее, а примесь мела светлее; но и в том, и в другом случай яркость пламени уменьшается. Наименее сыреющие составы желтого огня получаются при окрашивании пламени криолитом (Na3AlF6), минералом находящимся в большом количестве в Гренландии и других местах. Эта соль входит в основные смеси с гипсом и серностронциевой солью и дает хорошие желтые огни.

Оранжевый огонь составляют из смесей красного и желтого огней, но смеси красного огня должны входить в гораздо большем относительном количестве, чтобы обнаружить влияние на цвет пламени. Наилучшие результаты дают азотно-кислые соли стронция и натрия, но они почти никогда не употребляются по их гигроскопичности. Огни с углекислыми солями этих металлов дают пламя несколько темнее и тусклее, но все же очень хорошее. Огни с мелюм и содою также ярки и хороши. Наконец азотностронциевая соль и сода дают окрашивание чистое и яркое, но довольно светлое.

Огни фиолетового или лилового цвета получаются при смеси составов красного и синего огней, при чем красный должен иметь перевес в количественном отношении; в этих составах азотнокислый стронций менее пригоден, но стронцианит или мел в соединении с синью или сернистой медью производят очень чистое и красивое окрашивание. Заменяя горную синь малахитом, получают более синее окрашивание, но огни с этою смесью горят очень быстро. Как уменьшающая быстроту горения смесь употребляется селитро-cеpa. Фиолетовый цвет очень нежен и не обладает большою яркостью, а потому редко употребляется для бенгальских огней, освещающих местность. Звездки же и фигурные свечи фиолетового огня вместе с другими цветами производят прекрасное впечатление. Для увеличения яркости огня фигурных свеч можно, подобно синим огням, увеличить их калибр.

В розовый цвет окрашиваются красные огни со стронцианитом или мелом посредством небольшой примеси к ним сернистой меди или мастики и селитро-серы. Составы со стронцианитом окрашиваются бледно; составы же с мелом образуют темно-розовые огни, но и те и другие очень яркие и блестящие.