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. Вот откуда пошло название "бенгальский огонь". Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии распространились по всему миру.
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.
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) Fe2O3 и отчасти Fe3O4, а также Al2O3 и MgO.
Основная реакция здесь - это окислительно-восстановительное взаимодействие KClO3 с
крахмалом, который условно можно обозначить формулой C6H10O5:
4KClO3 + C6H10O5 = 4KCl + 6CO2 + 5H2O
Нитрат бария, который вызывает появление зеленого пламени, разлагается в присутствии восстановителей (железа, крахмала) до
оксида бария, диоксида азота и
кислорода:
2Ba(NO3)2 = BaO + 4NO2 + O2
Аналогичным образом разлагается и
нитрат стронция, придающий пламени красный цвет.
Оксалат натрия при горении смеси превращается в
карбонат натрия и
монооксид углерода:
Na2C2O4 = Na2CO3 + CO
а
борная кислота B(OH)3, выделяя воду, переходит в
оксид бора:
2B(OH)3 = B2O3 + 3H2O
Кстати: что такое "оксалаты"?
Оксалаты - соли
щавелевой кислоты H2C2O4
. 2H2O, 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:
Na2C2O4 + H2SO4 = Na2SO4 + CO + CO2 + H2O
Щавелевая кислота - двухосновная и образует два ряда солей: средние, например, моногидрат оксалата калия K2C2O4
. H2O, и кислые - гидрооксалаты, например, моногидрат гидрооксалата калия KHC2O4
. H2O. При нагревании почти все оксалаты разлагаются на
карбонаты металлов и
монооксид углерода CO. Так,
оксалат кальция CaC2O4 превращается в
карбонат кальция и
монооксид углерода:
CaC2O4 = CaCO3 + CO
При более сильном нагревании CaCO3 выделяет
диоксид углерода CO2, переходя в
оксид кальция CaO:
CaCO3 = CaO + CO2
Оксалаты в водных растворах проявляют восстановительные свойства. Например, взаимодействие
оксалата натрия в кислой среде с
перманганатом калия ведет к выделению
диоксида углерода:
5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 5Na2SO4 + 8H2O
А еще можно приготовить "бенгальскую бумагу"...
Бенгальская бумага при поджигании сгорает цветным пламенем, не образуя дыма и практически без запаха. Чтобы ее приготовить, полоски фильтровальной, туалетной или салфеточной бумаги пропитывают водным раствором солей, выделяющих нужный для горения кислород и окрашивающих пламя, по следующим рецептам:
раствором 2 мл
этилового спирта, 2 г
хлората бария и 2 г
хлората калия в 10 мл воды (бумага будет гореть эеленым пламенем);
раствором 2 мл
этилового спирта, 2 г
нитрата стронция и 1 г
хлората калия в 10 мл воды (цвет пламени - красный);
раствором 2 мл
этилового спирта, 2 г
нитрата меди и 1 г
хлората калия в 10 мл воды (пламя будет синего цвета).
раствором 2 мл
этилового спирта, 1 г
оксалата натрия и 1 г
хлората калия в 10 мл воды (пламя будет желтого цвета).
Пропитанные растворами полоски непроклеенной бумаги сушат на воздухе, а потом поджигают. Зрелище - незабываемое!
Шоу-химия скачать dle 12.1
Вернуться назад
|