Пиротехнические звездки своими руками рецепты
Детским словом «звездки» называют прессованные составы цветных огней, которым придана та или иная форма: круглая, цилиндрическая, кубическая, бывают звездки в виде просто бесформенных обломков. «Дымилась, падая, ракета» — сигнальные «ракеты» тоже звездки, обычно довольно крупные, калибра 40-50 мм.
Формально говоря, составы цветных огней россыпью (например, для форсов или фонтанов) и для приготовления звездок — это разные составы [1,2]. Но я применяю фактически одни и те же составы для просто огней и для звездок, в некоторых случаях несколько модифицировав состав в зависимости от применения. В предыдущем разделе указаны многие из них, причем приведены указания, как именно изменить состав применительно к звездкам или форсам.
Общий принцип формирования звездок следующий. На 100% цветного состава добавляется 5% декстрина и все это замешивается на 25% растворе спирта. В тех же соотношениях формируется состав на идитоле, только вместо раствора берется чистый спирт. Жидкости добавляют примерно десятую часть в миллилитрах от веса смеси — столько или чуть больше в составы с металлами и половину от этого количества в «голубые-синие-фиолетовые» хлоратные составы с минимальным количеством угля. Голубые составы вообще без угля замешиваются на минимальном количестве жидкости — не более 3-5%. Признак правильного количества жидкости — когда отпрессованная звездка сама отваливается от выдвинутого поршня шприца; на поршне при этом не должен оставаться прилипший состав.
Состав голубого огня, не содержащий ни угля, ни металлов (особенно с медным купоросом), «плывет» буквально от пары капель раствора спирта, потому из него прессовать таблетки на декстрине трудно: все время промахиваешься в количестве жидкости. Но это не страшно: «поплывший» состав надо выложить на подстеленную пленку, по мере возможности сформировав горку. Состав так и высохнет большой каплей, дав довольно прочную таблетку зеленого цвета, очень красивую на изломе. Такая «капля» после дробления представляет собой вполне кондиционные звездки голубого огня.
Звездки, независимо от назначения, я прессую 10-ти или 20-миллилитровым шприцем. Диаметр звездки после сушки получается, соответственно, 15 мм и 19 мм. От назначения зависит только толщина отпрессованной звездки. Для дальнейшего дробления (при использовании в «огненном цветке», например) прессуется таблетка толщиной 4-6 мм, для использования целиком в мортирках — цилиндрик 8-12 мм. Из 20 грамм цветного состава получается от 4 до 6 звездок калибром 20 мм и высотой 8-10 мм.
Высохшие звездки должны получаться очень прочными — руками их раздавить невозможно, а при сверлении иногда образуется настоящая стружка. Если это не так (что может иметь место для некоторых составов с металлами, или при ошибках с количеством жидкости), то попытайтесь понять, в чем проблема. Непрочная звездка будет разваливаться при выстреле или еще раньше, при нанесении подмазки или трамбовке, и ее трудно раздробить на мелкие части. И если проблема не в кривых руках, а в особенностях состава, то в следующий раз смело добавляйте в смесь больше декстрина (и отметьте это в рецепте, чтобы не забыть).
Для некоторых случаев (см. далее) понадобятся звездки с углублениями. Углубление обычно высверливается, но недостаток этого способа в том, что промахнуться и просверлить звездку насквозь очень просто. Кому-то покажется более удобным способ, когда углубление делается прямо при прессовании звездок. Для этого надо изготовить пресс из шприца, аналогичный по конструкции тому, который я предлагаю для формирования сопел из глины. Только в шприце для звездок приклеиваемый на поршень кончик шприца обрезается на длину около 4 мм, чтобы получать заведомо не сквозное отверстие.
Дробление звездок нужно, если стоит задача из одной большой звездки сделать много маленьких. Народ изобретает специальные «звездокатные» машинки [3], оригинал которых описан в [8], но я предпочитаю ручной метод. Раскалывать высохшие таблетки на зерна нужного размера удобнее всего стамеской или долотом, по которым легонько постукивают маленьким молоточком. Кусочки получаются разного размера, и дают более красивый эффект, чем одинаковые зерна из машинки.
Замечу, что работать со звездками в любых изделиях реально возможно только при наличии настоящего черного пороха (шарового помола или фабричного) и соответствующего быстрого стопина. Если их у вас нет — про эффекты со звездками лучше забудьте, чтобы не переводить реактивы на неудачные испытания. То есть не совсем так все печально, конечно — у вас всегда остается простейший вариант салюта на основе новогодних хлопушек (см. следующий раздел), но он не очень удобен в качестве единственного варианта: небезопасен, алюминиевые смеси плохо хранятся и т.д. Недаром вы такой вариант никогда не встретите в продаже в виде фирменного изделия. Потому следует в основном ориентироваться все-таки на изделия, изготовленные по каноническим правилам, а для них черный порох и стопин абсолютно необходимые компоненты.
Подмазки
Отдельную историю составляют подмазки. Изведя килограмм селитры в попытке заставить звездки загораться от непосредственно вспышки пороха при выстреле, я пришел к выводу, что эта задача, возможно, кардинально решается либо а) при использовании профессиональных подмазок с сульфидом сурьмы и мышьяка (которых у меня отроду не было) [2]; б) при формировании звездок не на декстрине, а на спиртовом лаке на основе шеллака, причем в этом случае подмазка в виде зерен черного пороха запрессовывается прямо в звездку сверху и снизу [6]. В конце концов, однако, я нашел относительно безотказный самодеятельный способ, основанный на вклеивании кусочка быстрого стопина прямо в звездку, он описан далее. Для него я традиционно применяю следующую очень надежную подмазку:
Дорогая подмазка с хлоратом:
Бертолетова соль (хлорат калия) 70
Сера 12
Уголь 6
Порошок титана (ПТМ-1) 7
Растертую в ступке бертолетову соль и отдельно молотую серу для этой подмазки обязательно подсушивают (серу — при не слишком высокой температуре, в духовке, включенной на 100 градусов, она может подплавляться). Затем отдельно на листе бумаги обратной стороной ложки растирают серу с «шаровой» угольной пылью и титаном, ссыпают их в емкость, туда же добавляют бертолетку и перемешивают сначала ложкой, а затем дополнительно встряхиванием.
Экзотический порошок титана можно заменить на магний, или лучше ПАМ, наконец просто алюминиевую пудру, но результат я досконально, со всеми вариантами всех смесей, не проверял. Поскольку 10 грамм подмазки, в которых содержится 0,6 грамма титанового порошка ПТМ-1, хватает десятка на три-четыре звездок, то удорожает наше увлечение это не очень сильно. К тому же данный состав в плотно закрытой баночке может храниться без видимых изменений в свойствах, как минимум, два-три года (на больший срок не было возможности проверить).
Другое дело — зажечь звездку заранее, а потом выстреливать уже горящей (модифицированная римская свеча, см. далее). В этом случае и для некоторых других целей подмазка годится любая из следующих составов (в весовых частях):
Пороховая мякоть («шарового» помола) 60
Селитра 20
Магний (порошок или крупка) 10
Пороховая мякоть (ручного помола) 80
Магний (порошок или крупка) 10
Пороховая пыль (отсев от черного пороха) 80
Магний (порошок или крупка) 10
Бертолетовый порох, мякоть (75:12,5:12,5) 80
Магний (порошок или крупка) 10
Составы с бертолетовой солью вместо селитры, возможно, действительно реагирует легче других, потому что имеют низкую температуру воспламенения [1], но в принципе большой разницы я не заметил — больше влияют добавки металлов. Как видите, я везде добавляю порошок магния, хотя увлекаться этим не стоит: металл отбирает тепло, делая состав хуже воспламеняемым. Магний можно заменить на алюминиевую пудру или попробовать вовсе без металла. Отметим, что составы с бертолетовой солью и металлами (без нитратов) хранятся дольше, чем обычные смеси для цветных огней.
Технология нанесения подмазки следующая. Звездка (или ее обломок после дробления) берется пинцетом, окунается в самодельный нитроклей (коллоид), и погружается в сухую подмазку из перечисленных выше. Целая звездка в виде цилиндрика окунается в лак лишь нижней поверхностью, кусочки-зерна — на две трети. Для сушки опудренные звездки раскладываются на полиэтиленовой пленке. Высушенную звездку можно дополнительно опудрить пороховой мякотью (просто погрузить в мякоть непосредственно перед установкой на место). Пинцет периодически (не дожидаясь высыхания нитроклея) очищается сухой тряпкой. В принципе самодельный коллоид можно заменить на заводской нитролак, канифольный лак (10% канифоли в спирте) или, на худой конец, на декстриновый клей, но это только в теории — сам я сравнительных испытаний не проводил, остановившись на самодельном нитроклее, всегда дающем отличные результаты.
Нанесение подмазки еще не гарантирует, что звездка загорится при выстреле в мортирке. Из самодеятельных способов заставить звездку загораться практически безотказным будет следующий метод. В звездке сверлится углубление 3-3,5 мм (как мы говорили, его можно сформировать его заранее, при прессовании). Кусочек быстрого стопина на два миллиметра длиннее углубления окунается на две трети в самодельный нитроклей, затем в любую из перечисленных подмазок (можно просто в пороховую мякоть) и вставляется в углубление. После подсыхания клея в течение 15 минут, звездка берется пинцетом за сторону, противоположную торчащему стопину, и всей нижней поверхностью вместе с верхушкой стопина опять окунается в нитроклей. Сразу же после этого ее окунают в сухую подмазку на основе бертолетовой соли и титана (см. выше — там упомянуто, что в принципе вместо титана можно использовать магний или ПАМ, но результат я досконально, со всеми многочисленными сочетаниями составов, не проверял). Звездка переворачивается и ставится подмазкой вверх для сушки в течение 1-2 часов, в зависимости от температуры воздуха (на отопительном приборе хватит и получаса). Для страховки подмазку опудривают дополнительным слоем обычной пороховой мякоти, для чего готовую высохшую звездку окунают в сухую пороховую мякоть непосредственно перед тем, как ее заделывать в мортирку.
Особенно тщательно следует готовить подмазку для труднозажигаемых составов с магнием вместо ПАМ. В этих случаях на всех этапах следует применять только высокотемпературную подмазку с титаном, ПАМ или тем же магнием.
Источник
Пиротехнические звездки своими руками рецепты
Ниже приведены основные рецепты цветных огней, проверенные автором, и их краткие характеристики. Все рецепты рассчитаны на любительское изготовление с ручным растиранием компонентов, кроме специально оговоренных случаев. Приготовленные в шаровой мельнице, они могут иметь несколько иные свойства (не исключаю, что лучшие), но делать это, имея в распоряжении только одну малопроизводительную мельницу, слишком трудоемко. Отдельно уголь несложно приготовить в мельнице и употреблять именно его или ручного растирания — дело в значительной степени вкуса, мне, как говорилось, нравится искристый шлейф от «ручного» угля. От степени помола угля в некоторой степени зависят свойства смеси в отношении трамбовки — с «шаровым» углем смеси значительно лучше трамбуются, но присутствие металлических порошков может свести это преимущество на нет. Но есть смеси (см. примеры ниже), где от степени дисперсности угля радикально зависит оттенок пламени или другие свойства полученного состава, так что будьте внимательны.
Внимание! Все приведенные далее смеси, особенно с присутствием металлов, пробовать на поджиг только с помощью длинных «каминных» спичек или лучины! Иначе ожог пальцев почти неизбежен.
Вы можете заметить, что в большей части рецептов ниже сумма долей не всегда составляет 100% (даже если указаны именно проценты). Автор давно перестал за этим следить, потому что указание в условных весовых долях для нашей цели гораздо удобнее. Все равно к рецепту, например, для звездок добавляется связующее, а также вода или спирт в очень разных количествах (зависящих от свойств кокретной смеси). Так что обязательное приведение к 100% с пересчетом всех долей оказывается тем более бессмысленным, и только сбивает с толку — рецепт одной и той же смеси для звездок будет выглядеть иначе, чем просто для фонтана. Во избежание такой ситуации сумма долей во многих рецептах к 100% не приводится.
Красный и зеленый (с перхлоратом):
1-й вариант (с серой и углем)
Sr(NO3)2 (или Ba(NO3)2) — 45%
Перхлорат калия 10%
ПАМ (или магний) 20%
ПВХ 15%
С 5%
S 5%
Замена ПАМ на магний увеличивает чистоту пламени, но звездки с ним труднее зажигаются. Зеленый состав для звездок предпочтительнее замешивать на воде и декстрине, а не на идитоле со спиртом, так оттенок получается ярче и насыщеннее, а звездки прочнее.
2-й вариант (меньше компонентов, но цвет хуже)
Желтый:
NaNO3 55%
ПАМ (или магний) 25%
S 10%
C 5%
Магний вместо ПАМ в эту смесь класть можно только в звездки, и с оглядкой, хотя цвет и яркость на высоте. Рассыпчатая смесь с магнием не горит, а вспыхивает, плохо уплотненная может взрываться легче обычного. При этом уплотнить в достаточной степени смесь с крупным порошком магния при формовании звездок труднее, но как раз в звездках оно того стоит.
Оранжевый (с перхлоратом, из красного и желтого) — см. его расчет в предыдущем разделе:
Sr(NO3)2 46%
NaNO3 11% (лучше уменьшить до 5-7)
Перхлорат калия 19%
S 21%
C 3%
Al (пудра) 3%
Для звездок лучше аналогичный состав с хлоратом (см. далее).
Голубой (с перхлоратом, очень хорошего цвета):
Перхлорат калия 70%
Уротропин 15%
Медный купорос 15% ( можно заменить на CuO).
Состав замешивать на воде довольно трудно из-за отсуствия нерастворимых наполнителей (см. следующий раздел), потому при формировании звездок в качестве связующего предпочтителен идитол на чистом спирте. Однако, этот состав с медным купоросом в составе звездок хорош как раз при замешивании на воде с декстрином, а так его рекомендуется использовать в составе фонтанов из-за относительно большой интенсивности пламени чистого голубого цвета. А для звездок лучше использовать вариант этого состава с CuCl:
Другой голубой состав (более активный и пригодный и для фонтанов и для звездок) получится, если заменить купорос на монохлорид меди:
Перхлорат калия 65%
Уротропин 15%
CuCl 20%
Если заменить часть перхлората в этих рецептах на азотнокислый стронций, то получится якобы фиолетовый цвет. Правда, в этом составе он довольно блеклый и невыразительный — в хлоратном составе далее фиолетовый получается лучше (хотя там имеются сложности с воспроизводимостью его оттенка).
Голубые составы с перхлоратом, в отличие от других составов, слабо горят утрамбованные и в замкнутом пространстве не дают факела пламени, потому для ракет-форсов не годятся, только для звездок и фонтанов. Говорят, если заменить перхлорат калия на перхлорат аммония, будет получаться более синий оттенок, который составляет наибольшую проблему. Сера и перхлорат склонны к комкованию, потому перемешивать надо растиранием в ступке маленькими порциями совместно все компоненты и очень тщательно. Предварительно перхлорат (как минимум) следует просушить в духовке при 100°, а еще лучше серу и нитраты тоже.
Более активны голубые составы с хлоратом калия, их можно применять в форсах, только следует очень тщательно утрамбовывать.
Белые (осветительные) составы
Белый (осветительный) с нитратом бария
Ba(NO3)2 — 66%
ПАМ (или магний) — 24%
Идитол — 10%
Лучше формуется и дольше горит аналогичный состав с перхлоратом (обратите внимание, что металла больше):
Перхлорат калия — 65%
ПАМ (или магний) — 35%
+ 10% идитола.
Оба состава дают яркую белую звездку с ясно видимым бело-искристым шлейфом.
Хлоратные составы цветных огней
При приготовлении составов с хлоратом калия будьте осторожны! Бертолетова соль растирается всегда отдельно от других компонентов, в идеально чистой ступке, прибавляется к смеси последней и смешивается встряхиванием в банке или перемешиванием деревянным шпателем (или просто пальцем) на листе бумаги. Смеси с компонентами, склонными к комкованию (сера), смешивать с легким растиранием обратной стороной чайной ложки на листочке подсушенной бумаги, расположенном на твердом основании.
Бертолетову соль, особенно самостоятельного приготовления, обязательно подсушивать перед смешением! То же самое касается серы и нитратов, которые также подсушиваются отдельно. Хранить готовые смеси предпочтительно в герметичной банке с вложенным пакетиком с силикагелем.
Хлоратные смеси также приводятся в весовых частях, а не процентах.
Красный (с хлоратом) — очень красивый и яркий цвет.
Хлорат калия 33
Нитрат стронция 46
Сера 16
Уголь 3
ПАМ или магний 10-15
Если в красном составе использовать уголь ручного помола, имеющий широкий гранулометрический состав, и специально не слишком заботиться о хорошем перемешивании компонентов, то образуется нечто вроде швермера — звездка, которая при поджигании будет летать и метаться в разные стороны.
Аналогичный зеленый с хлоратом получается хуже, чем перхлоратный состав выше — днем он вообще выглядит блеклым и неинтересным. Зато если в этом зеленом составе увеличить количество угля в 8-10 раз (до 25-30 долей) и отпрессовать полученный состав с декстрином, то получится отличная искристая звездка без определенного цвета (состав приведен ниже).
Желтый (с хлоратом)
Хлорат калия 37
Натриевая селитра 37
Сера 20
Уголь 4
ПАМ или магний 5-7
Металл можно исключить, выиграв в насыщенности, хотя яркость будет ниже. Желтый хлоратный состав в звездках горит медленнее остальных, потому звездки из него следует делать не толще 6-8 мм.
Оранжевый (с хлоратом) — приведен состав для звездок, оптимизированный по цвету:
Стронция нитрат 46
Хлорат калия 19
Натриевая селитра 5
Сера 21
Уголь 3
ПАМ или магний 5
Замешивается смесь для звездок на идитоле (5%).
Голубой (с хлоратом)
Хлорат калия 60
CuCl 20
Уротропин 20
Уротропин можно заменить на серу. Напоминаю, что для форса именно голубой состав с хлоратом подходит наилучшим образом. Но наибольший смысл имеет тратить дефицитную бертолетову соль на следующие составы, которые иначе получаются плохо:
Синий (с хлоратом)
Фиолетовый (с хлоратом)
Хлорат калия 47
Нитрат стронция 19
Малахит (основной карбонат меди) 10
CuCl 10
Сера 19
Уголь (пыль) 3
Меняя соотношение между малахитом и хлоридом в последнем составе, можно получать разные оттенки: если вся медь (20 в.ч.) в виде малахита, то оттенок пламени больше малиновый, если в виде хлорида, то пламя больше в голубизну. Оттенок также зависит от степени дисперсности компонентов, в частности, угля: этот и предыдущий составы рассчитаны на самый мелкий уголь «шарового» помола.
Если голубой цвет прекрасно получается и с перхлоратом, то нормальный фиолетовый — у меня выходят только с хлоратом. С перхлоратом он либо слишком голубой (причем невыразительного блеклого оттенка), либо слишком красный и при этом тоже бледноватый. Большинство этих рецептов (исключая голубой и синий) заимствованы из книги Солодовникова [8] и модифицированы по результатам экспериментов. В фиолетовом составе указанный в оригинале малахит частично заменен на хлористую медь — оригинальный цвет мне показался слишком красным. Голубой и синий составы разработаны автором самостоятельно: голубой — на основе перхлоратных оригиналов, синий — на основе фиолетового. Обратите внимание, что обычно рекомендуют составы с медью делать без серы и угля, повышающих температуру пламени (заменяя их на лактозу или связующие в увеличенном количестве: шеллак, камедь, идитол), но у Солодовникова все они базируются на хлорате с серой и иногда углем. Уголь приходится вводить в небольших количествах для лучшей воспламеняемости состава, но его наличие может радикально поменять оттенок пламени (вероятно, из-за изменения его температуры). Для звездок дополнительно (сверх 100%) надо добавить 5-7% декстрина или 3-5% идитола в каждую смесь. Об изготовлении звездок см. далее.
Искристые составы
Собственно говоря, у меня почти все составы, перечисленные выше, с точки зрения канонической пиротехники, являются искристыми. Я так привык к составам на основе самодельного угля, автоматически являющегося источником искр, что не искрящие составы кажутся мне скучными и невыразительными. Здесь же далее перечисляются варианты составов, специально созданные, как источник именно искр. При этом они могут почти не давать пламенного факела, или этот факел будет невелик.
Составы, которые преимущественно употребляются в фонтанах или форсах, из проверенных мной собственноручно, следующие:
Искристый состав (с желтыми искрами):
Селитра 75 в.ч.
Уголь 25 в.ч. (20 в.ч. для фонтанов)
Сера 10 в.ч.
Чугун (порошок) 20 в.ч.
В полученную мякоть с повышенным содержанием угля (ручного растирания) добавляется порошок чугуна (крупинки 0,3-2 мм) до 20-30% по весу (по объему на полторы чайной ложки мякоти половина ложки чугунного порошка).
Полученный состав лучше всего работает в ограниченном пространстве под давлением (то есть в ракетах и форсах с соплом). В фонтанах он дает большое количество несгоревшего шлака, горит вяло и малоактивно. Для фонтанов лучше снизить количество угля до 20 в.ч. на 75 в.ч. селитры или даже до состава нормальной пороховой мякоти. Но в этом случае по соседству с ним нежелательно помещать заряд, который может инициировать взрывное сгорание.
Искристый состав (с белыми искрами)
Селитра 60 %
Уголь (измельченый) 15 %
Магний порошок (крупинки 0,3-1 мм) 25 %
Как видите, в составе с магнием нет серы — иначе он горит слишком активно, и вместо искр получится просто белый огонь.
Состав имеет множество модификаций: вместо магния годится любой активный металл, горящий в кислороде (титан, алюминий, вероятно, цинк) — при условии, что вы найдете достаточно крупный порошок (0,3-1,5 мм). Напомним, что опилки из-под напильника слишком мелкие, стружка от сверления, наоборот, крупновата.
Напомним, что составы с металлами советуют не хранить длительное время — металл не должен успеть корродировать. Воронить железные опилки, как это предлагают источники, довольно муторное и, на мой взгляд, нецелесообразное занятие, проще плотно закрывать банку с составом и не хранить долго готовое изделие.
Для искристых звездок лучше всего работает состав с бертолетовой солью, открытый мной в процессе экспериментов из-за ошибки при взвешивании компонентов зеленого огня:
Искристый для звездок (с хлоратом)
Хлорат калия 24
Нитрат бария 34
Сера 12
Уголь 22
ПАМ или магний 10
Состав замешивается на декстрине, и при выстреле дает длинный искристый шлейф, наподобие кометы. Иногда звездка распадается на две или три со своими шлейфами. Для обычного применения уголь используют тонкого «шарового» помола. Если использовать уголья ручного растирания и не слишком заботиться о хорошем смешении компонентов, то, как упоминалось в разделе о хлоратных составах, звездка будет метаться из стороны в сторону, разбрасывая искры, и издавать при этом характерный «рычащий» звук.
Источник
