Хлорат бария применяется, главным образом, для составов зеленого огня. При работе с ним следует применять те же меры предосторожности, что и при работах с хлоратом калия.
Перхлораты
Перхлораты — соли хлорной кислоты НСIO4. Хлорная кислота в свободном состоянии чрезвычайно нестойка: на воздухе дымит, легко взрывает в присутствии горючих веществ, воспламеняет бумагу, дерево. Водный раствор ее безопасен.
Соли хлорной кислоты — перхлораты — более стойки, чем хлораты. Это объясняется тем, что реакция разложения перхлоратов происходит с поглощением тепла. В пиротехнике применяется перхлорат калия.
П е р х л о р а т к а л и я (или хлорнокислый калий) КСIO4, молекулярный вес 138,56; представляет собой белый кристаллический порошок, слабо растворяющийся в воде и негигроскопичный. При температуре 420° начинает разлагаться по уравнению:
4 КСIO4 2 КСIO3 + 2 КСI + 5 O2.
При более энергичном нагревании или в смеси с горючими веществами разложение перхлората калия идет с образованием хлористого калия и кислорода по уравнению:
КСIO4 -> КСI + 2O2 - Q,
где Q — количество тепла, требуемое для разложения перхлората, равно 7,8 кг-кал.
Составы с перхлоратом менее чувствительны к механическим воздействиям, чем составы с хлоратами.
Перхлорат калия применяется в качестве окислителя; он дает более спокойное горение, чем хлорат калия. Работа с ним требует тех же мер предосторожности, что и с хлоратами. Перхлоратные составы обладают чувствительностью к трению и удару, хотя и в меньшей степени, чем хлоратные. Высокая стоимость перхлората калия ограничивает его применение.
Нитраты
Нитраты представляют собой соли азотной кислоты. Азотная кислота —очень важный для техники продукт; она применяется во многих отраслях химической промышленности. Действием азотной кислоты на некоторые органические продукты получаются нитропроизводные, служащие для приготовления взрывчатых веществ, красителей и др.
Все нитраты являются хорошими окислителями; они легко отдают свой кислород, выделяя азот, различные его окислы, или аммиак (в зависимости от условий реакции). Нитраты более стойки в химическом отношении, чем хлораты, но также образуют с горючими веществами легко воспламеняющиеся смеси.
В пиротехнике большей частью применяются азотнокислые соли калия, бария, стронция, реже — натрия.
Разложение нитратов происходит с поглощением тепла.
А з о т н о к и с л ы й к а л и й (н и т р а т к а л и я, или к а л и е в а я с е л и т р а) KNO3, молекулярный вес 101,1; образуется в почве при гниении органических соединений.
Технически азотнокислый калий можно получить реакцией обменного разложения азотнокислого натрия и хлористого калия или из синтетической азотной кислоты.
Азотнокислый калий — белый порошок или бесцветные кристаллы ромбической системы; легко растворим в воде. Температура плавления 337°, температура разложения 400°.
Нитрат калия разлагается с выделением части содержащегося в нем кислорода по уравнению:
4KNO3 2К2O + 2N2 + 5O2.
Таким образом в азотнокислом калии 39,6% активного кислорода, а общего кислорода 47,5%.
Выделяющийся кислород используется на окисление горючих в составах. Обычно нитрат калия содержит примеси нитрата натрия, хлористых калия и натрия, которые в сильной степени повышают его гигроскопичность. Поэтому в нитрате калия, применяемом в пиротехнике, чистого продукта должно быть не меньше 99,0%.
Калиевая селитра применяется в качестве окислителя во многих пиротехнических составах. Вследствие сравнительно большей стойкости нитратов составы с ними обладают меньшей чувствительностью к механическим воздействиям, чем хлоратные, и дают возможность при соответствующих мерах предосторожности легче механизировать производственные процессы, чем в случае применения хлоратов.
А з о т н о к и с л ы й н а т р и й (н и т р а т н а т р и я, или н а т р и е в а я с е л и т р а) NaNO3, молекулярный вес 85; образуется в природе так же, как и калиевая селитра. Природные месторождения находятся в Чили и Перу, отчего азотнокислый натрий часто называют чилийской селитрой. В СССР добывается в Средней Азии и на Кавказе.
Нитрат натрия — бесцветные кубические кристаллы; после измельчения они имеют вид белого порошка.
Нитрат натрия хорошо растворим в воде и очень гигроскопичен, почему им нельзя заменить нитрат калия при производстве пороха.
Натриевая селитра значительно дешевле, чем калиевая.
Нитрат натрия разлагается аналогично нитрату калия по уравнению: