Pólvora destellante

Archiu:Flash Powders.JPG

Eixemple de pólvora destellante. Els oxidants A, al costat dels combustibles B associats a cada u d'ells.

La Pólvora destellante també coneguda com Polvora Flash és un compost pirotècnic, consistent en una mescla d'oxidant i combustible metàlic, que ardix ràpidament i, si és confinada, produïx un sò fort. S'usa en fòcs artificials, petarts i antigament era usada en flash fotogràfic (una mescla de pols de magnesi i clorato de potassi, sent un invent dels inventors alemans Adolf Miethe i Johannes Gaedicke en 1887). Algunes composicions comunes són de perclorato o permanganato de potassi i alumini en pols. Les mescles d'esta pólvora posseïxen sérios riscs de cremada.

Components

La pólvora flash està composta per un Oxidant, un combustible metàlic i pot dur un agent sensibilizador (Catalisador) el catalisador millora la sensibilitat i l'ignició de la mescla.

Oxidant: L'oxidant suministra oxigen per a la combustió. Comunament s'usen les sals de potassi, ya que tenen un alt contingut d'oxigen, esta característica és essencial per al procés de reacció. s'utilisen (Nitrat de potassi, Clorato de potassi Perclorato de potassi o Permanganato de potassi)

Combustible: S'usen pols metàliques com el (Alumini, Magnesi O Titani). els metals com l'alumini i el magnesi són altament reactius i actuen com a combustibles eficaços. Quan estos metals finamente es combinen en un oxidant poden generar una combustió ràpida i exotèrmica.

Mescles

Alumini I clorato

La combinació de pols d'alumini i clorato de potassi és inestable i una mala elecció per al flash de pólvora que no deu almagasenar-se més que per un periodo molt curt. Per esta raó, ha segut reemplaçat en gran mida per mescles de perclorato de potassi. Les mescles de clorato encara s'usen quan el cost és la principal preocupació perque el clorato de potassi és menys costós que el perclorato.

La més senzilla és una mescla de clorato de dos components, encara que rara volta s'utilisa.

KClO 3 + 2A el → A el 2 O 3 + KCl

La composició és aproximadament 70% KClO3 :  30% A l'en pes per als reactius de l'equació estequiométricamente equilibrada anterior.

Es considera de vital importància excloure el sofre i qualsevol component àcit d'estes mescles. El sofre es oxida i absorbix la humitat per a produir àcit sulfúric i tiónico ; qualsevol àcit en la mescla la torna inestable. A voltes s'afig a la mescla un chicotet percentage de bicarbonat o tampó de carbonat per a garantisar l'absència d'impurees àcides.

A esta mescla s'afig deliberadament sofre com a tercer component per a reduir la energia d'activació . No obstant, açò genera el problema de la producció d'àcit i l'inestabilitat, per lo que estes mescles generalment es consideren massa inestables per a almagasenar-se i deuen mesclar-se immediatament abans del seu us. Es pot utilisar trisulfuro d'antimoni com a alternativa i és més estable en almagasenament. 

Nitrat de potassi, alumini i sofre.

Esta composició, generalment en una proporció de 5 parts de nitrat de potassi, 3 parts de pols d'alumini i 2 parts de sofre, és especialment popular entre els aficionats. No es crema molt ràpit a menos que s'utilisen ingredients excepcionalment fins. Encara que incorpora sofre, de fet és prou estable i soporta múltiples colps d'un martell sobre una superfície dura. Es diu que agregar un 2% del seu pes en àcit bórico aumenta significativament l'estabilitat i la vida útil, a través de la resistència a la humitat ambiental. Atres proporcions com 6 KNO 3/3 Al/2 S i 5 KNO 3/2 Al/3 S també existixen i funcionen. Totes les proporcions tenen temps de combustió i resistència similars, encara que 5 KNO 3/3 Al/2 S sembla ser dominant.

2 KNO 3 + 4 A el + S → K 2 S + N 2 + 2 A el 2 O 3

La composició és aproximadament 59% KNO3 :  31,6% Al: 9,4% S en pes per als reactius de l'equació estequiométricamente equilibrada anterior.

Per a obtindre millors resultats, es deu utilisar alumini "alemà obscur", en sofre goma d'aire i nitrat de potassi pur finamente mòlt en boles . La mescla terminada mai deu moldre's en boles.

Alumini i perclorato

La pols d'alumini i el perclorato de potassi són els dos únics components de la pols flash estàndart de l'indústria pirotècnica. Proporciona un gran equilibri entre estabilitat i potència, i és la composició utilisada en la majoria dels fòcs artificials explosius comercials.

L'equació balancejada per a la reacció és:

3 KClO 4 + 8 A el → 3 KCl + 4 A el 2 O 3

La relació estequiomètrica és 34,2% d'alumini i 65,8% de perclorato en massa. La composició utilisada per la majoria dels pirotècnics és una proporció de sèt parts de perclorato de potassi per tres parts de piroaluminio obscur.

Per a obtindre millors resultats, la pols d'alumini deu ser de grau "Dark Pyro", en forma de partícules en forma de escamas i un tamany de partícules inferior a 10 micrómetros. El KClO 4 deu estar en forma de pols, lliure de grums. Es pot tamizar a través d'una malla, si és necessari, per a eliminar els grums abans del seu us. El tamany de partícula del perclorato no és tan crític com el del component d'alumini, ya que es requerix molta menys energia per a descompondre el KClO 4 que la necessària per a fondre l'alumini a l'estat líquit requerit per a la reacció.

Encara que esta composició és prou insensible, deu tractar-se en esment i respecte. Els pirotècnics aficionats solen utilisar un método cridat canvi de culers , en el que els materials s'aboquen per separat en un gran full de paper, que després s'alça alternativament en cada cantó per a fer rodar la composició sobre sí mateixa i mesclar els components. Alguns pirotècnics aficionats opten per mesclar la composició agitant-la en un recipient de paper tancat, ya que açò és molt més ràpit i eficaç que canviar culers. Un método per a mesclar flash és colocar els components en el dispositiu final i manipular el dispositiu mesclarà la pols flash. S'elegix paper/cartó front a atres materials, com el plàstic, per les seues favorables propietats triboeléctricas .

Mai es deuen mesclar grans cantitats en un sol lot. Grans cantitats no només són més difícils de manejar en seguritat, sino que també posen en risc a transeünts inocents dins de l'àrea. En cas d'ignició accidental, les enrunes d'una explosió de pólvora de vàries lliures poden llançar-se centenars de peus en força suficient per a matar o ferir. (Nota: 3 grams de mescla són suficients per a explotar a l'aire lliure sense més restricció que la pressió de l'aire).

No importa la cantitat, sempre es deu anar en conte per a evitar qualsevol descàrrega electrostàtica o fricció durant la mescla o manipulació, ya que poden causar una ignició accidental.

Magnesi i nitrat

Una atra composició flash comuna entre els aficionats consistix en pols de magnesi i nitrat de potassi . S'han utilisat atres nitrat metàlics, inclosos els nitrat de bari i estronci . Les composicions que utilisen nitrat i magnesi metàlic s'han utilisat com a pols per a flash fotogràfic casi des de l'invenció de la fotografia. La pols instantànea de nitrat de potassi/magnesi deu mesclar-se i usar-se immediatament i no almagasenar-se per la seua tendència a autoinflamarse.

Si el magnesi no és una pols molt fina, es pot pasivar en oli de linaza o dicromat de potassi. La pols flash de magnesi pasivado és estable i segur d'almagasenar.

2 KNO 3 + 5 Mg → K 2 O + N 2 + 5 MgO

La composició és 62,5% KNO3 :  37,5% Mg en pes per als reactius de l'equació estequiométricamente equilibrada anterior. A continuació es mostra la mateixa reacció pero en nitrat de bari .

Ba(NO 3 ) 2 + 5 Mg → BaO + N 2 + 5 MgO

Les mescles dissenyades per a realisar informes són substancialment diferents de les mescles dissenyades per a allumenament. Una relació estequiomètrica de tres parts de KNO 3 per dos parts de Mg és propenca a l'ideal i proporciona la combustió més ràpida. La pols de magnesi deu tindre un tamany inferior a 200 mesh, encara que funcionarà fins a 100 mesh. El nitrat de potassi deu ser una pols impalpable. Esta mescla és popular en la pirotècnia amateur perque és insensible i relativament segura.

Per a us fotogràfic, les mescles que contenen magnesi i nitrat es tornen molt més riques en combustible. L'excés de magnesi es volatiliza per la reacció i es crema en l'aire proporcionant llum adicional. Ademés, la major concentració de combustible dona com resultat una combustió més llenta, lo que produïx més "puf" i menys "esclat" quan s'encén. Una fòrmula de 1917 especifica 5 parts de magnesi per 6 parts de nitrat de bari per a una estequiometría de nou parts de combustible per una part d'oxidant.  Les recreació modernes de pols per a flash fotogràfics poden evitar l'us de sals de bari per la seua naturalea tòxica. Una mescla de cinc parts de magnesi de malla 80 per una part de nitrat de potassi proporciona un bon centelleig blanc sense ser massa violent. Les pols flash rics en combustible també s'utilisen en gorcs flash teatrals .

Les composicions a pur de magnesi es degraden durant llarcs periodos, lo que significa que el magnesi metàlic reaccionarà llentament en l'oxigen i la humitat atmosfèrics. En la pirotècnia militar que utilisa combustibles de magnesi, l'oxigen extern es pot excloure per mig de l'us de pots sagellats herméticament. Les pols per a flash fotogràfic comercials es venen com a mescles de dos parts, que es combinen immediatament abans del seu us.

Magnesi i PTFE

Una composició de centelleig dissenyada específicament per a generar llamaradas que són excepcionalment lluents en la porció infrarroja de l'espectre utilisa una mescla de magnesi de grau piro i politetrafluoroetileno en pols . Estes vengales s'utilisen com a enzes des d'avions que podrien estar subjectes al fòc de missils buscadors de calor.

2n Mg + (C 2 F 4 )) n → 2n MgF 2 (s) + 2n C (s)

Trisulfuro i clorato d'antimoni

Esta mescla, i mescles similars que a voltes contenen piroaluminio, s'han utilisat des de principis de el XX per a menuts petarts de paper estil "Gat Negre" . El seu cost extremadament baix ho fa popular entre els fabricants de fòcs artificials de baixa calitat en China. Com totes les mescles que contenen cloratos, és extremadament sensible a la fricció, l'impacte i les descàrregues electrostàtiques, i es considera insegur en dispositius pirotècnics que contenen més d'unes poques decenes de miligrams de la mescla.

3 KClO 3 + Sb 2 S 3 → Sb 2 O 3 + 3 SO 2 + 3 KCl

Esta mescla no és molt energètica i, a lo manco en algunes parts dels Estats Units, els petarts que contenen 50 mg o menys d'esta mescla són llegals com a fòcs artificials de consum.