Villanóporok (flash powders)

A villanóporok a fekete lőporhoz hasonlóan oxidálószer/tüzelőanyag keverékek, azzal a különbséggel, hogy ezek általában valamilyen fémport használnak tüzelőszernek. Ezért egyik közös tulajdonságuk hogy rendkívül erős fénnyel nagyon forrón égnek. Ugyancsak a fémporoknak köszönhető hogy a forró égéstermékeik, hajlamosítják őket a robbanásra.

Mindegyik villanópor az LE kategóriába tartozik, égésük villámgyors, gyorsan felfut robbanásig, ám ez nem takar magas detonáció sebességet. (pont a nehéz fém égéstermékek miatt.)Rengetegféle villanópor létezik, mindről nem is lehet beszélni, ezért itt csak a legismertebb fajtákról írok.

Oxidálószernek szóba jöhet KCLO3,ritkán KMnO4, de inkább a biztonságosabb KClO4 és KNO3. Tüzelőszernek pedig Mg, Al, vagy ezek ötvözete a magnálium, esetleg cirkónium, titán, cink, vas. Ezek már egzotikus keverékeknek számítanak és ritkán használják. A nehezen gyulladó keverékekbe általában ként is használnak, mely tüzelőanyag mellett égésgyorsító szereppel is bír. (csúnyán mondva katalizátor, mely a kezdeti alacsony hőmérsékleten reagál a fémekkel, szulfidokat hozva létre. A reakció hője indítja el az oxidálószer fémpor keveréket.) A kén mellet gyakori komponens a valamely pirotechnikai célra használható gyanta (vörös gumi, sellak) Melyek kötőanyagként, de legfőként stabilizáló és tüzelőanyagként kerülnek a keverékekbe. További komponensként gyakran találkozunk a bórsavval, mely biztonsági okból kerül főként a KNO3 és kén tartalmú elegyekbe. A bórsav szerepe, hogy passziválja a fémek felületét néhány mikron vastagságban. Így az kevésbé reaktív, és stabilabbá válik.

A következőkben néhány típus összetételét és képletét írom le:

A kálium nitrátos és Kálium permanganát alapú alumíniumos villanópor
1. összetétel:

KNO3 + Mg (kálium-nitrát + magnézium) 50-50%

Ez egy nagy fényerejű keverék a magnéziumnak köszönheőten. A gyors égésű villanóporok közé tartozik. Nem ütés és dörzsérzékeny. A magnézium miatt elég könnyen gyullad nem szükséges kén hozzáadása. Gyári hang és fényjelzőkben, fénygránátokban használják. Létezik Kénnel gyorsított változata is. 55/45/5 (KNO3/Mg/S)

Figyelem! A keverék érzékeny a nedvességre és a savakra. Párától elzárt helyen tartandó. A Fémport megfelelő kezeléssel passziválni kell!

Reakció képlete: 4 KNO3 + 10 Mg ===> 2 K2O + 2 N2 + 10 MgO + energia

2. összetétel:

KNO3+Al+S (kálium-nitrát + alumínium + kén) 50/20/30%

A lassúbb égésű villanóporok közé tartozik. Kevésbé fényes és kevésbé forró mint a magnéziumos verzió. Az alumíniumos változat sokkal nehezebben gyullad meg, ezért az alumínium csak nagy mennyiségű kén mellet ég el gyorsan. Ütésre dörzsölésre ez sem érzékeny és a vízre sem annyira mint a Mg változat. Ettől függetlenül a nedvességtől óvni kell! Passziválható a keverékhez adagolt 1%-nyi bórsavval Használható tűzijátékok petárdák bontótölteteként, ragasztva csillagként, fáklya elegyként.

Reakció képlet: KNO3+Al+S ===> K2S + SO2 + Al2O3 + energia

3. összetétel:

KNO3+Al+S (kálium-nitrát + alumínium + kén) 55/27/18%

Ez a keverék a közepesen lassú kategóriába tartozik. A módosított aránynak hála gyorsabb égésű, de nehezebben gyújtható. Ezzel a keverékkel magasabb kiáramlási sebességet lehet elérni mint a másik nitrátos verzióval és fényesebben is ég. Tulajdonságaiban egyezik az előző verzióval, a gyújthatóságot és az égési sebességet leszámítva.

4. összetétel:

(kálium-perklorát + alumínium) 70/30% vagy (KCLO4 + Al +S) 60/25/15%

Ez egy nagyon erős keverék, petárdákban, hang és fénygránátokban alkalmazzák.Ütésre alig érzékeny dörzsölésre nem érzékeny. Létezik kénnel turbózott verzió is de azt már érzékeny a súrlódásra, viszont ereje is nagyobb az eredeti keveréknél.

Reakció képlet: 3 KClO4 + 8 Al --> 3 KCl + 4 Al2O3 + energia

5. összetétel:

KCLO3 + Al (kálium-klorát + alumínium)

Ennek a keveréknek a tulajdonságai nagyrészt egyeznek a perklorátos verzióval, de jóval érzékenyebb ütésre és súrlódásra is. (főként ütésre) Lehetőleg kerüljük a használatát.

Kénnel gyorsított változata nem használatos, mert fokozottan veszélyes, rendkívül érzékeny!

Reakcióképlet: KClO3 + 2 Al --> KCl + Al2O3 + energia

6. összetétel:

KMnO4 + Al (kálium-permanganát + Al ) 60/40% vagy (KMnO4 + Al + S) 55/ 35/10%

Ez egy erős villanópor, ütésérzékeny és erősen dörzsérzékeny, mint ahogy minden KMnO4 el kevert tüzelőanyag. A vízre párára szintén nagyon érzékeny. Létezik kénnel tuningolt verzió, ami fokozza az erejét, viszont a dörzsérzékenységet is!

Kerüljük a keverék használatát, ez a legveszélyesebb elegyek egyike!

Reakcióképlet: 6 KMnO4 + 14 Al --> 3 K2O + 7 Al2O3 + 6 Mn + energia

7. összetétel:

KClO4 + Zn + S +C ( káliumperklorát + cink + kén + szén)

Közepesen lassú égésű, halványzöldes színű, kevésbé fényes égésű flash. Égése a szokásosnál sűrűbb sárgás-fehéres füsttel jár. Nem ütés és dörzsérzékeny. Érdekessége, hogy a keverék összetételét változtatva más más színűen ég. A zöldtől a halvány kék színig.

További keverékek kevésbé részletesen:

Bárium-nitrát + kálium-perklorát + Al 30/30/40% Halvány zöldes erős fényű gyors keverék, régen fotózáshoz használták innen a kategória neve is Villanópor (Flash powder)

Bárium-nitrát + Al + S 68/23/9% Halvány zöldes erős fényű lassabb égésű keverék.

Bárium-nitrát + Mg 50-50% Erős zöld fényű gyors égésű keverék.

FIGYELEM A BÁRIUM VEGYÜLETEK ERŐSEN MÉRGEZŐEK!!

Stroncium-nitrát + Mg 50-50% Vörös színű erős fényű közepesen gyors égésű keverék.

Kálium-perklorát + MgAl vagy Mg 50-50% Stabilitása jónak tűnik, bár még nem volt szerencsém tesztelni. Égése csattanásszerűen megy végbe.

EXTRÉM gyors égésű keverék! Különösen erős flash por!

Videó 25mg KCLO4 + MgAl Flashről

(köszönet a videóért és a küldött 1g anyagért "reggie"-nek!!!)

Kálium-perklorát + alumínium + Antimon-triszulfid (KCLO4 + Al + Sb2S3) 60/25/15 Stabilitása bizonyítottan jó, de csak akkor ha az alumíniumot megfelelő módon passziválják. "Crossette" csillagokban használják bontó töltetként.

EXTRÉM gyors égésű keverék! Különösen erős flash por!

A képletek alapján feltűnhet, hogy ezek a robbanóanyagok egyáltalán nem, vagy csak nagyon kevés gázt termelnek! Pl.: a KMnO4 es villanópor. De ennek ellenére ez az egyik legerősebb villanópor az összes közül. Felmerülhet a kérdés, hogy mégis hogy lehetséges ez? A válasz egyszerű: nem gázokat, hanem gőzöket fejlesztenek! Az alumínium oxid olyan magas hőmérsékletre hevül, hogy fehérizzás közben elgőzölög és térfogata több százszorosára nő. Hasonlóan a gázok tágulásához a gőzök, tágulása is robbanást eredményez. Az alumínium oxid 2050C fokon olvad és 2980C fokon forr. A keverék nagyjából 3200C fokon ég ezért az alumínium-oxid gyakorlatilag csak a reakció lezajlása után jóval késöbb jelenik meg szilárd formában. Mikor is a levegőbe kicsapódva sűrű fehér füstöt eredményez.

Biztonság:

Nem győzöm hangsúlyozni, hogy a fémporok miatt a keverékek érzékenyek a vízre! Az erősebb oxidálószerek Mg-al vagy mangáliummal veszélyesek! A fémporokat 1% bórsav hozzáadásával vagy más módon kezelni kell, mivel így azok felülete passzíválóik valamelyest, és kevésbé lesz érzékeny főleg a nedvességre!

Mért érzékenyek a fémpor és főleg a fémpor + kén + nitrát elegyek a nedvességre? A válasz nem pusztán a kémiában keresendő. Ki gondolná, hogy ezek a pirotechnikai keverékek baktériumok miatt válnak instabillá, mikor víz éri őket Pedig bizony ez történik az esetek többségében. Erről bővebben egy kolléga írt egy fórumon, had idézzem a szavait:

"Léteznek autotróf szervezetek, amik fény helyett kémiai potenciált képesek energiává alakítani, lényegében egyszerű szerves vagy szervetlen molekulákkal táplálkoznak. A kén éghető anyag, ebből is látszik, hogy az oxidációjával energiát lehet termelni. Néhány baktériumfaj képes ezt kihasználni. Egyik lehetséges folyamat a következő:

CO2+S+H2O ---------redukció----> H2S (+ kötött energia, szerves molekulák keletkezése)

CO2+H2S+H2O -----oxidáció-----> H2SO4 ( -||- )

Ilyenkor kommenzalizmus (olyan együttélés, ahol az egyik fél számára előnyös, másik fél számára semleges az együttélés) van a két baktérium között, az egyik "végtermékét" a másik elfogyasztja. A kén savassága sok esetben lehetetlenné teszi az alkalmazását, pl. kénsav reagál kloráttal, ezért nem szabad ként rakni klorátos elegyekbe, stb. A kemoszintetizáló bacik korántsem olyan ritkák, mint amilyen egzotikusnak tűnnek. Például van egy tömény KN oldatom, amiben megtelepedett egy adag extrém halofil baci (olyan organizmus, ami a nagyon tömény sóoldatokban szeret élni). "

Köszönöm Beginner! Tehát mikor Flash port készítesz mindig gondolj arra, hogy a kis bacik szorgosan munkálkodnak azon hogy a te flash porod kén tartalmát megegyék, és ha a környezetből akár csak csekély mennyiségű vízhez jutnak, a folyamat beindul, és a végén kénsav keletkezik! Gondolom nem kell mondjam mi történik a tiszta alumínium, magnézium felülettel ha kénsavval lép érintkezésbe! Ez még akkor érdekes ha jó sok oxidálószer van körülötte mint a flash elegyünkben!! Az alkáli reakciókról már ne is beszéljünk, amik a víz jelenlétében a fémek és a nitrátok között játszódnak le.

© 2009 pyromaster.org - Minden jog fenntartva.

Köszönet | Impresszum | Pirotechnikai fórum