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微烟烟花的药物选择初探关于微烟氧化剂的选择
孔祥磊 宋建芳 马应良 (浏阳市达浒花炮艺术焰火燃放集团有限公司)

    微烟烟花是指烧成时所产生的烟雾量小于现有同类型烟花烧成时所产生的烟雾量的30%的烟花。要达到此目的必须考虑各种烟花用药剂燃烧时产生烟雾的原因,并有针对性地加以解决。
    药物燃烧产生烟雾的主要原因:一是药物燃烧反应后所产生的金属化合物微粒以及酸碱气体吸附水蒸汽后形成的雾滴;一是药物燃烧不充分所残留的可燃物颗粒。这里主要讨论氧化剂形成烟雾及解决的办法问题。
    烟花用氧化剂常用的有高氯酸钾、硝酸钾、硝酸钡等,它们的一个通性是正离子为活泼金属离子,在反应后都易吸收自身放出的活泼非金属元素而成为悬浮粒子。
    4KCLO4→2K2O+7O2+2CL2
    KCLO4→KCL+2O2   
    4KNO3→2K2O+4N O2+ O2
    2Ba(N O3)2→2 BaO+4N O2+O2
    显然我们要去掉烟雾,首先就要选择合适的非金属正离子氧化剂。
    在我们熟悉的无机非金属正离子氧化剂中,铵盐是符合无烟要求的,例如NH4CL O4、NH4 N O3,但NH4 N O3极易吸潮,在烟花药剂里不能使用。NH4CL O4也有一定的吸湿性,特别是当它与引燃药中的硝酸盐共用时,会出现接触反应生成NH4 N O3而极易吸潮。可见,它们都不是对防潮性要求很高的烟花无烟氧化剂的理想物质。
    怎么样选择符合要求的氧化剂呢?
    我们知道,大多数有机物质都不是亲水物质,如果我们从有机正氧物质中寻找氧化剂,就能满足我们的要求。
    以硝基甘脲为例
    由甘脲硝化所得的二硝基甘脲C4 H4 N6O6,按反应生成CO计算为零氧,还不能对外提供氧,但由于合氮量达到36.21%,在1300C即开始分解,故可作为很好的低温辅助氧化剂。
如果将甘脲用特殊方法强化硝化制得的四硝基甘脲C4 H4 N8O10,则按全部生成CO2计也为正氧5%,且不吸湿。
   又以硝化甘露糖醇C6H6 N6O18为例,按反应生成CO2计氧化剂 为7.1%按生成CO计则达28.3%,且不溶于水,在300C和90%相对湿度条件下吸湿率为0.17%,爆发点为160—1700C,撞击感度2kg落锤为11cm起爆,摩擦感度为零,也是很好的低温氧化剂。
    由此可见,在有机氧化剂中,有很多物质是很优异的氧化剂。它们不吸湿,低温反应,性能稳定,反应后生成物为CO2、N2、O2、 H2O,既没有金属氧化物微粒,也没有易生成液滴的酸碱气体物质,(CO2在高温下溶解度很小),因而不会产生烟雾。
    从上所述可见,无烟烟花氧化剂,我们可以从有机氧化剂中间去选择。事实上,有许多的有机物质符合我们无烟烟花对氧化剂的要求。
 

来源:湖南省工艺美术协会  时间:2007-10-19 22:45:05