Бенгальские огни и химия.
Бенгальский огонь
Бенгальский огонь
Горение бенгальского огня при температуре 1100° C
Бенгальские огни - смесь веществ, которая при сжигании дает яркий и искристый белый или цветной огонь, изобрели древние пиротехники Бенгалии - части Индии , расположенной вдоль Бенгальского залива .Отсюда пошло название "бенгальский огонь". Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии распространились по всему миру.
Приготовление бенгальских огней
Покупные бенгальские свечи состоят из скрученной проволоки, на которую нанесена горючая смесь, и обычно дают белый огонь. Для приготовления цветных самодельных бенгальских огней сначала замешивают крахмал с водой и заваривают густой клейстер .
Затем растирают в ступке смесь железных опилок, алюминиевого или магниевого порошка, соли , окрашивающей пламя и влажной "бертолетовой соли " - хлората калия KClO3 (Осторожно! Сухой хлорат калия при растирании может воспламенить металлические порошки!)
Полученную при растирании смесь добавляют к крахмальному клейстеру и тщательно перемешивают. Густую массу переносят в пробирку или высокий стакан, поочередно окунают в нее на глубину 8-10 см заранее подготовленные железные проволочки толщиной около 1 мм, вынимают их и дают стечь избытку массы, а потом вешают на веревку за крючок, загнутый на другом конце проволоки.
После подсушивания проволочки снова окунают в жидкую массу и опять сушат. Эти операции повторяют 3-5 раз, пока слой массы на проволоке не достигнет 5-6 мм в диаметре, после чего бенгальские свечи высушивают окончательно.
Зеленый бенгальский огонь получают, смешивая без растирания 5 г влажного нитрата бария Ba(NO3)2 с 1 г алюминиевого или магниевого порошка, затем добавляют 3 г железных опилок. Другой рецепт для зеленого бенгальского огня включает 3,5 г борной кислоты B(OH)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(NO3)2, 5,5 г хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.
Желтый бенгальский огонь будет радовать ваш взор, если его приготовить из 3 г оксалата натрия Na2C2O4, 5 г влажного хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.
Реакции
Цветной огонь при горении бенгальских смесей получается из-за присутствия веществ, содержащих катионы бария , стронция , натрия или атомы бора , способные, попадая в пламя, 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 искры. При этом образуются оксид железа(III) Fe 2 O 3 и отчасти Fe 3 O4, а также Al 2 O 3 и MgO.
Na 2 C 2 O 4 = Na 2 CO 3 + CO
а борная кислота B(OH) 3 , выделяя воду, переходит в оксид бора :
2B(OH) 3 = B 2 O 3 + 3H 2 O Кстати: что такое "оксалаты "?
Оксалаты - соли щавелевой кислоты H 2 C 2 O 4 . 2H 2 O, бесцветного кристаллического вещества. Оксалаты щелочных металлов и аммония - бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде; остальные оксалаты малорастворимы.
Сильные кислоты в своих концентрированных водных растворах разлагают оксалаты на соли этих кислот с выделением монооксида и диоксида углерода. Например, оксалат натрия Na2C2O4 под действием концентрированной серной кислоты превращается в сульфат натрия, выделяя CO и CO2:
Na 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO + CO 2 + H 2 O
Щавелевая кислота - двухосновная и образует два ряда солей: средние, например, моногидрат оксалата калия K 2 C 2 O 4 . H 2 O, и кислые - гидрооксалаты, например, моногидрат гидрооксалата калия KHC 2 O 4 . H 2 O. При нагревании почти все оксалаты разлагаются на карбонаты металлов и монооксид углерода CO. Так, оксалат кальция CaC 2 O 4 превращается в карбонат кальция и монооксид углерода:
CaC 2 O 4 = CaCO 3 + CO
При более сильном нагревании CaCO 3 выделяет диоксид углерода CO 2 , переходя в оксид кальция CaO:
CaCO 3 = CaO + CO 2
Оксалаты в водных растворах проявляют восстановительные свойства. Например, взаимодействие оксалата натрия в кислой среде с перманганатом калия ведет к выделению диоксида углерода:
5Na 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 10CO 2 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Бенгальский огонь" в других словарях:
Пиротехнический состав, горение которого сопровождается разбрасыванием сверкающих искр. Обычно наносится на отрезки металлической проволоки бенгальские свечи. Назван от впервые примененного в Бенгалии (Индии) способа сигнализации с помощью… … Большой Энциклопедический словарь
Особый горючий состав, дающий яркий белый или цветной свет. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907 … Словарь иностранных слов русского языка
Пиротехнический состав, горение которого сопровождается разбрасыванием сверкающих искр. Обычно наносится на отрезки металлической проволоки бенгальские свечи. Название от впервые применённого в Бенгалии (Индии) способа сигнализации с помощью… … Энциклопедический словарь
бенгальский огонь - bengališkoji ugnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Pirotechninis mišinys, susidedantis iš sieros, cukraus, KNO₃ ir Ba ar Sr druskų. atitikmenys: angl. bengal lights; sparklers rus. бенгальский огонь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Пиротехнический состав, содержащий азотнокислый барий (окислитель), порошкообразные алюминий или магний (горючее), декстрин или крахмал (цементатор) и оксидированные железные или стальные опилки. Состав наносят на отрезки железной… … Большая советская энциклопедия
Так наз. в пиротехнике состав, распространяющий при сжигании яркий белый или цветной свет. Название свое получил от употребленного впервые в Индии способа сигнализации с помощью света, получаемого сжиганием в бамбуковых трубках смеси 16 частей… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
- (от назв. нсторич. области в Индии Бенгалия) пиротехнич. состав, содержащий нитрат бария (окислитель), порошкообразные алюминий или магний, жел. или стальные опилки (горючее) и декстрин или крахмал (цементатор). При поджиганни Б. о. медленно… … Большой энциклопедический политехнический словарь
бенгальский огонь - Пиротехнический состав, горящий ярким белым или цветным пламенем и разбрасывающий искры … Словарь многих выражений
Огня, м. 1. только ед. Раскаленные светящиеся газы, отделяющиеся от горящих предметов; пламя. Сильный о. Вздуть о. (см. вздуть). Развести огонь (см. развести). Разогреть что н. на огне. || То же, как источник пожара. Страхование от огня. 2. мн.… … Толковый словарь Ушакова
БЕНГАЛЬСКИЙ, бенгальская, бенгальское. прил. к Бенгалия (провинция Индии). Бенгальский тигр. ❖ Бенгальский огонь пиротехнический состав для иллюминаций, горящий цветным огнем. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Бенгальский огонь
– это ручное пиротехническое
изделие, состоящее из смеси веществ намазанных на проволоку, которая
при сжигании дает яркий и искристый белый или цветной огонь.
Бенгальский
огонь изобрели древние пиротехники Бенгалии – части Индии,
расположенной вдоль Бенгальского залива. Вот откуда пошло название
“бенгальский огонь”. Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии
распространились по всему миру.
Покупные (фабричные)
бенгальские свечи состоят из стальной проволоки, на которую нанесена
горючая смесь, и обычно дают белый огонь с разветвляющимися искрами.
Основным
отличием бенгальских огней от основной части пиротехники является
возможность использовать их в закрытых помещениях, на праздничных
столах. Такие изделия не выделяют опасных для здоровья человека
продуктов горения.
Составы бенгальских огней уже давно
изобретены и опробованы, реактивы являются относительно доступными.
Предоставлю вам составы бенгальских огней автора Платова:
Состав №1
Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
Алюминиевая пудра……………….6-8%
Опилки стальные воронёные……30%
Состав №2
Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
ПАМ №4………………………………6-8%
Опилки чугунные воронёные……30%
Состав №3
Нитрат бария…………………………50%
Декстрин………………………………12-14%
Порошок магниевый № 4………….6-8%
Опилки стальные воронёные…….30%
(ПАМ – Порошок Алюминиево-Магниевый)
Как
видите, во всех составах отсутствует сера и соли (натрия, калия),
благодаря чему состав не выделяет дыма и вредных для организма веществ.
У
меня к сожалению нет доступа к Нитрату Бария (который в большинстве
случаев можно приобрести только в химмагах), поэтому я опишу вам другой
состав и способ изготовления бенгальских огней, которые можно безопасно
использовать на улице, так же как и фабричные изделия.
Мой состав бенгальского огня следующий:
Алюминиевый порох – 5гр
Декстрин – 2гр
Чугунные опилки – 5-6гр
Указанного кол-ва хватит на 6-8 штук.
Алюминиевый порох использовался в пропорции для пироизделий – 50:15:35.
Это основной горючий состав, который будет давать ярко белый огонь.
В порохе содержится сера, которая будет давать дым при горении, поэтому
бенгальский огонь на этом составе можно использовать только на свежем
воздухе.
Декстрин
использовался самодельный, он связывает наш состав, обеспечивает
хорошее крепление его с проволокой, уменьшает скорость горения ал.
пороха.
Также использовались измельчённые чугунные опилки,
которые образовывают разлетающиеся искры. Они должны быть средней
зернистости, не порошок!
Вместо чугунных опилок так же можно использовать железные, титановые, стальные, возможно алюминиевые.
Из
посуды нам понадобится небольшая ёмкость для перемешивания состава и
высокий узкий сосуд, лучше всего стеклянная колба, но можно
использовать и пустой толстый маркер.
Как
показала практика, смешивать состав можно только в пластиковом футляре
от витамин “Ревит”, в баночке от витамин “Ундевит и Пиковит” состав
становится очень плохой и может вообще не загореться. В баночке от
витамин “Гексавит” перемешивать состав не рекомендуется, так как он
может сдетонировать от чрезмерного механического воздействия, а готовые
бенгальские огни будут улетать из ваших рук как ракеты. Я описал этот
очень важный момент, потому что новички часто пренебрегают техникой
безопасности! А знать надо каждый нюанс.
И так, всё просто:
1. Алюминиевый порох у вас уже готов, высыпаем 5гр в ёмкость, туда же
сыпем 2гр сухого декстрина, хорошо перемешиваем, затем 5-6гр
металлических опилок. Чугунные дают самые красивые, ветвящиеся желтые
искры. Алюминиевые и титановые дают белые искры.
2.
Предварительно нужно заготовить стальные (!) отрезки проволоки длиной
12-15см, толщиной 1мм, и сделать на всех загнутые крючки с одного конца.
Проволока должна быть именно стальной, а не медной или алюминиевой,
потому что большая температура горения ал. пороха может её буквально
расплавить и сжечь.
3. Теперь пересыпаем состав в колбу и добавляем немного растворителя (воды или спирта) до консистенции сгущенки, перемешиваем.
(Состав потом очень легко смывается водой с любой посуды и с рук.)
4.
На следующем этапе нам нужно мокать и обмазывать проволоку в жидком
составе (если состава мало и он весь на дне, то просто переворачивайте
колбу горизонтально, чтобы состав прилип к нужному отрезку проволоки –
около 8-10см.)
Лишнюю массу (капельки) стряхивайте в колбу, чтобы они потом не капали на пол.
5. Всего должно быть 5 слоёв, после первого слоя проволока лишь немного утолщится, это так сказать грунтовка…
Затем вешаем её за крючки, сушится на верёвку, примерно на 15 минут.
Колбу на это время прикройте крышкой, чтобы вода не испарялась, и состав не высыхал.
Вот так она выглядит после 3-го слоя:
Опять повесьте сушится на 20-30 минут, в это время можете заниматься своими делами.
Это готовые и высушенные бенгальские огни после 5-ти слоёв состава:
Не так ровно и красиво, как с упаковки, но это нам и не надо, мы же не на фабрике.
Вот собственно и всё, такие бенгальские огни легко поджигаются и красиво горят:
Внимание!
Чтобы не было вопросов. Я первый раз делал этот состав и положил всего
3гр чугунных опилок, поэтому так мало искр. На вторую порцию не хватило
декстрина. Поэтому делайте всё как указано в пропорции, кладите 6гр
опилок (по объему это будет совсем маленькая кучка) и у вас будет
достаточно искр, как в настоящих огнях.
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.
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.
Яркие и необычайно красивые, приносящие некоторую частичку радости всем тем, кто их лицезрит, но встречаются примерно раз в году – да, это бенгальские огни. А кто-нибудь задумывался над тем, почему бенгальские огни так называются?
Происхождение бенгальских огней
Из книг и древних писаний известно, что свою историю бенгальские огни начинают в начале пятого века нашей эры. В те далёкие времена исповедуемая религия требовала регулярно задабривать богов, чтоб снискать их благосклонность. Принося жертву богам, древние жрецы Индии нередко использовали загадочные светящиеся огни в своих ритуалах и обрядах. А почему же огни стали бенгальские?
Историки утверждают, что именно на северо-востоке Индии, в регионе под названием «Бенгалия» и были изобретены первые бенгальские огни и это были те самые загадочные огни, которые использовали индийцы в своих храмах. Собственно город происхождения и подарил нам название «Бенгальские огни».
Конечно, современные бенгальские огни разительно отличается от того, что придумали и жгли бенгальцы. С развитием науки (в данном случаи химии) люди открыли множество химических веществ, которые способны воспламенятся и гореть всеми цветами радуги, всецело захватывая внимание своих наблюдателей.
Более трёхсот лет никто не знал тайного состава бенгальских огней и только в начале восьмого века удалось его раскрыть. Также удалось продлить время горения бенгальского огня и с помощью различных добавок разукрасить пламя в любой цвет.
Как бенгальский огонь распространялся по миру?
Как только Европа заключила торговый договор с Индией, искристое зрелище первым делом попало на рынки Испании, а именно в крупнейший на то время торговый город «Валенсия», где чудесные огни полностью завладели вниманием как королей так и простых горожан.
Вскоре Китай, Япония и Америка получили доступ к бенгальским огням, где сразу завоевали сердца и приобрели огромную популярность среди людей разных социальных статусов. Позднее и славянские народы, увидели волшебные искристые огни.Сегодня мало кто знает, но у бенгальских огней существует и второе название — «Триумфальные свечи». Но в народе оно не прижилось.
Производство бенгальских огней
Бенгальские огни сейчас в основном производят в Китае. Страна за год производит сотни тысяч тон различной пиротехники, в том числе и всевозможные бенгальские огни, которые могут иметь различные химические формулы и составы.
Вот, лишь малая часть элементов, из которых может быть сделан современный бенгальский огонь: нитрит бария, декстрин, магниевый порошок, стальные или чугунные опилки, порох и т.д. Интересно что, используя правильные пропорции и соединяя нужные компоненты, можно получить полноценный бенгальский огонь и в домашних условиях. Главное четко придерживается инструкций и не забывать о технике безопасности.
На сегодняшний день ни один новый год не обходится без всевозможных хлопушек, серпантина, петард, фейерверков и конечно же бенгальских огней. Причём именно бенгальские огни одно из самых доступных зрелищ, которое приносит в дом атмосферу радости и позволяет наслаждаться им любой, даже самой небогатой семье.