Füstelegyek


A KNO3+ cukornak (Candy-nek) is elég jó füstje van, de ezt a reakcióból származó füstöt növelni már igen nehéz, ebben a keverékben nem is lehet! Mégis a Candy a fő alapanyaga annak a füstelegynek ami akár katonai álcázófüstnek is elmegy! Mindenki ismeri a Call of Duty nevű második világháborúban játszódó igen nagy sikerű videójátékot, ennek második részében már feltűnik a füstbomba mint háborús kellék. A videojátékban percek alatt hatalmas, sűrű átláthatatlan füstöt lehet csinálni, de vajon a valóságban is lehetséges ez? Hisz ezek a füstgránátok alig nagyobbak néhány 10cm-nél.

Alapjában véve a füstelegyek működése nem sokban tér el a diszkóban a közönség közé nyomott "működ" -étől. A lényege hogy egy sűrű, de alacsony hőmérsékleten felforralható anyagot gőzölünk el. Az később visszahűlve apró cseppekben kicsapódik a levegőben, ami nagyon hasonlít a ködre. A ködgépekben glicerint használnak erre a célra, ez tökéletesen megfelel füstelegyek készítéséhez is, ám elég költséges. Pirotechnikai célokra célszerűbb inkább paraffint alkalmazini. Mindkét anyag ártalmatlan, nem mérgező. A glicerint és a paraffint is használják az élelmiszer ipari gépek kenésére, kozmetikai termékekben stb.

A ködgépekben nagy teljesítményű elektromos fűtőtestekre permetezik a glicerint ami azon elforr. A füstelegyben pedig az alapkeverék égése szolgáltat ehhez elég hőt. Az alapkeverék lehetőség szerint egy alacsony hőmérsékleten égő elegy kell legyen. Nem elégséges pusztán az alacsony égési hőmérséklet, emellet nagyon stabilan kell égjen, és alacsony hőmérsékleten is gyulladnia kell. A normál 60:35 arányú Candy túl gyorsan elégne és túl sok hőt termelne, aminek a következménye, hogy az igen jól égő paraffin gőze túlhevül és a levegővel keveredve meggyullad, majd egyszerűen elég füst képzése nélkül.

Ezért első lépésben csökkenteni kell a fűtőkeverék égési sebességét/ hőmérsékletét amit a Candy nél könnyen megoldhato. A keverékben növelni kell a cukor arányát 6:5 re vagy akár feljebb. A kapott keverék tömegéhez képest 33,3% paraffin az ideális. Égés közben a paraffin egy része is elég, a másik része elforr az oxigén szegény környezetben. Miközben forr, hőt von el a keveréktől. (Paraffin viasz: 200-220J g-1 olvadáshő!) Ennek köszönhetően a keverék robbanási hajlama minimális!

Mivel a paraffin csökkenti a robbanásra való hajlamot, használható az elegyhez kálium-klorát, mint oxidálószer. Ezzel lehetővé válik a még alacsonyabb égési hőmérsékletű keverék létrehozása. Addig hűthető a keverék égési hőmérséklete, míg az a gyulladási hőmérséklet fölött van. A klorát egy agresszív oxidálószer, ami alacsony hőmérsékleten is képes oxidálni a cukrot. Ennek fontosságára még visszatérek a későbiekben.

A szilárd parafin apró reszelékek formájában keverhető a fűtőelegyhez. Mivel a paraffin már 47-64C olvad és 300C forr a keverék begyulladásakor már elforrt az adott helyről, így a keverékek gyújthatósága nem változik, könnyen gyullad.

A paraffin származékok nagyon gyúlékonyak. Mindenképp el kell kerülni, hogy a fűtőkeverék lángja a szabad levegőn érje a paraffinok gőzét! A nyilt láng, azonnal begyújtja a gőzöket, és azok füst képzése nélkül elégnek. Ezért vagy kémiailag kell csökkenteni a lángot, vagy olyan testbe kell tömöríteni a keveréket ami nem engedi ki a lángot. Ez könnyen megoldható, ha egy közponi égéstérrel rendelkező préstestet használunk, amiből sok apró lyukon vezetjük el a keletkezett égésterméket. Lehet egyetlen lyukat is használni, ha azt pl: egy sűrű fémhálóval fedjük el, ami mefogja a lángot. A kémiai eljárás kálium-nitrát használata mellet nem javasolt, mert a vele készült keverék égése nem elég stabil ehhez. Bár némi szódabikarbónát lehet az elegyhez adni a cél érdekében.

13g KNO3 Cukor Paraffin viasz füstelegy

Közönséges fehér füst keltéséhez tehát egy egyszerű keveréket is lehet használni, ajánlott összetételek:

Egy másik ajánlott keverék:

Színes füst

Hogyan lehetséges színes füstöt készíteni? Egyszerű, be kell festeni a füstöt... Na jó talán még sem egyszerű, hisz nem jó akármilyen festék. Mivel meg kell feleljen pár fontos követelménynek.

A festék mellet a fűtőkeverékkel szembeni követelmények is igen magasak. És itt jön képbe az instabil és agresszív oxidálószer a kálium-klorát. Mint korábban írtam a kálium-klorát nagyon alacsony hőmérsékleten már 194C fokon képes oxidálni a laktózt! Vagyis a belőle készült keverék ilyen hőmérsékleten gyullad. Ez az alacsony gyulladáspont azt jelenti, hogy készíthetők olyan keverékek, amelyek égési hőmérséklete éppen csak meghaladja a gyulladáspontot.

Színes pirotechnikai füstelegyek

Az égési hőmérséklet csökkenthető nagy gáztermelésű adalékok hozzáadásával, illetve olyan anyagokkal amelyek párolgásuk közben hűtik a keveréket. Előbbi a legtöbb esetben a szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-bikarbonát NaHCO3) ami lángcsökkentőként működik. Utóbbi maga a festékanyag lehet, miközben forr, hőt von el a keveréktől.

A Színes füst keletkezése ugyanúgy játszódik le mint a közönséges kálium-nitrát, paraffin tartalmú füstelegy esetében, csak lényegesen alacsonyabb (fele) akkora hőmérsékleten. Az alacsony hőmérséklet a festékanyagok számára fontos, hisz azok bomlása már 300C fok felett jelentős. Az elbomló festékanyag pedig nem színez...

A folyamat a következő: A kálium-klorát laktóz festékanyag keverék meggyullad, és égése alacsony hőmérsékleten 200-220C fok körül beáll. Ez egy láng nélküli parázsló égés, mely sok gázt fejleszt. A keverékben lévő festékanyag megolvad és elpárolog, ám nem bomlik el, hanem gőzeit a nagy mennyiségű keletkezett gáz kitolja a szabad levegőre, ahol lehűl és kicsapódik.

A kicsapódó festékanyag sűrű színes füstöt eredményez. Ez azt is jelenti, hogy a festékanyag megfogja a környezetében lévő tárgyakat! Ezt a tulajdonságát használják ki a pénzszállításkor használt festékpatronokban is.

Milyen festékanyagokat használnak? Többnyire ételfestékeket, vagy ahol a lényeg a hatás pl: katonai, ipari célokra akár mérgező festékeket is.

Egy pár ilyen festék:

Vörös/ "Disperse Red 9" 1-metilamino antrakinon. Megjelenése: piros színű por

1 metilamino antrakinon

Vörös/ "Disperse Red 11" "Szudáni vörös" C16H12N2O. Megjelenése: narancssárga színű por. Zsirban, kőolaj származékokaban oldódik, vízben oldhatatlan, 225C olvadó anyag. Használják különböző kőolaj származékokban feloldva mint festék. Hajfestésre, ideiglenes tetoválások készítésére, ételfestékként. Bizonyítottan rákkeltő hatású.

Szudán vörös

Narancssárga/ "Vat yellow" dibenzochrysenedione C24H12O2. Megjelenése: narancssárga viszkózus folyadék

dibenzochrysenedione

Sárga/ "Kinolinsárga" C18H11NO2. Megjelenése: sárgászöldes por. Olvadáspontja 240C Vízben oldhatatlan, de oldható nem poláris szerves oldószerekben. Használják gyógyszerek kozmetikumok színezésére

Kinolinsárga

Zöld/ "Quinizarine Zöld" Antrakinon származék. Megjelenése fekete por. Olvadáspontja 220C. Vízben nem oldódik, de oldható nem poláris szerves oldószerekben.

Quinizarine Zöld

Kék/ "Solvent Blue 35" 1,4-butylamino anthraquinone. Megjelenése: sötét kék vagy feketés por. Olvadáspontja 104C. Vízben oldhatatlan, de oldható nem poláris szerves oldószerekben. Használják tinták lakkok színezésére, egyes országokban az üzemanyagok színezésére.

1,4-butylamino anthraquinone

Az egyes festékanyagok keverésével változatosabb színek is elérhetőek.

© 2009 pyromaster.org - Minden jog fenntartva.

Köszönet | Impresszum | Pirotechnikai fórum