Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 3 2013

Журнал Химиков-Энтузиастов





О фитиле (замедлителе) из газеты, пропитанной раствором селитры


Козьма Прутков


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter



Некоторые пиротехники используют в качестве замедлителя фитиль, изготовленный из газеты, пропитанной раствором селитры - натриевой или калиевой. Плюсом такого фитиля является простота и быстрота изготовления, а также доступность компонентов. Однако далеко не все осознают, что за простоту и доступность часть приходится платить безопасностью - своей и окружающих людей.

С самого начала я использовал в качестве замедлителя охотничьи спички: их специально покрывают составом, который должен гореть стабильно и равномерно. Знакомый рассказал, что долгое время использовал замедлитель из газеты, пропитанной натриевой или калиевой селитрой. Мне приходилось читать, что такие замедлители ненадежны и могут стоить пиротехнику жизни, однако упомянутый человек является опытным пиротехником и по его словам такой фитиль не подводил его ни разу [1].

Мне приходилось наблюдать испытание, в котором был использован данный фитиль: он горел довольно быстро и неравномерно, но не подвел: испытание прошло успешно. После испытания я попросил знакомого показать, как он делает фитили.

По словам коллеги для этой цели лучше использовать натриевую селитру, т.к. у нее выше растворимость и меньше молярная масса, чем у калиевой. Кроме того, натриевая селитра дает красивое желтое пламя. Однако натриевой селитры под рукой не оказалось - пришлось взять калиевую. Селитру поместили в кристаллизатор [2] и добавили к ней дистиллированной воды - так, чтобы часть вещества осталась в осадке (нужен насыщенный раствор - т.е. такой, который находится в равновесии с нерастворившимся веществом).

В кристаллизатор опустили газетную бумагу и сделали так, чтобы она могла равномерно пропитаться раствором селитры. Оставили минут на 15. Потом бумагу вынули и поместили сушиться в термостат, нагретый до температуры чуть выше 100°С (при этом следили, чтобы капли раствора не слишком стекали с бумаги).

Когда бумага высохла, коллега свернул ее следующим образом: сначала оба края согнул к центру, потом согнул бумагу вдвое, потом - еще вдвое.

Следующая операция - самая ответственная: необходимо скрутить бумагу и обмотать ее скотчем. А что тут ответственного? Нужно сделать так, чтобы внутри бумаги не осталось пустот и сквозных каналов - от этой "мелочи" зависит ваша жизнь. Сквозь каналы сразу же прорвутся раскаленные газы и искры, которые моментально зажгут противоположный конец фитиля и приведут в действие детонатор. Произойдет проскок пламени, или как говорят пиротехники - "прострел". В момент, когда вы подожжете фитиль, произойдет взрыв (с очевидными для вас последствиями).

Проблема в том, что бумага, пропитанная раствором селитры, хрупкая [3]. Такую бумагу нельзя сильно скручивать: она легко ломается. Коллега решил эту проблему следующим образом: он скручивал небольшой участок фитиля и сразу же обматывал его скотчем, потом опять скручивал небольшой участок и снова обматывал и т.д.

Мы решили испытать небольшой кусочек фитиля - сантиметров 10. Подожгли, я включил камеру. Когда посмотрел на горящий фитиль - волосы стали дыбом: произошел описанный выше прострел пламени. В центре фитиля оказался сквозной канал, через который устремились раскаленные газы и искры. Естественно, противоположный конец фитиля загорелся немедленно: если такой фитиль присоединить к детонатору - все могло окончиться плохо.

Коллега сказал, что он забыл перегнуть фитиль: после скручивания он перегибает фитиль во многих местах - чтобы передавить упомянутые выше каналы (делать это нужно аккуратно, иначе можно сломать фитиль: даже обмотанная скотчем бумага после пропитки селитрой легко ломается). Другой кусок фитиля коллега перед поджиганием согнул. Прострела пламени в этот раз не было.

Позже я попробовал изготовить фитиль самостоятельно. Вышло далеко не с первого раза - намучался знатно, но все-таки получилось. Коллега брал прямоугольник газетной бумаги, который составлял примерно 2/3 листа А4, я пришел к выводу, что нужно брать 2 листа А4, причем после сушки сложить их вместе (т.е. сгибать, а потом скручивать двойной лист бумаги).

Зачем?

- Для большей надежности: чтобы фитиль не погас. Чтобы сжечь оболочку из скотча, нужно тепло, которого может не хватить. В этом случае фитиль погаснет.

Бумагу я сгибал, как описано выше, но не скручивал, или почти не скручивал, а сначала обматывал скотчем. После этого бумагу нужно скрутить, но делать это следует осторожно: даже обмотанный скотчем фитиль легко ломается [3]. Скручивая бумагу, необходимо ликвидировать каналы и полости внутри фитиля. Такие пустоты легко нащупать пальцами. С этой же целью я аккуратно сдавливал фитиль плоскогубцами и местами перевязывал его нитками.

После этого фитиль нужно многократно согнуть, чтобы передавить оставшиеся каналы и пустоты. С торца, который будет находиться возле детонатора, я хорошо обматывал фитиль скотчем - чтобы перекрыть путь газам. Чуть выше я наоборот не обматывал фитиль скотчем - в этом месте присоединяется детонатор.

Детонатор присоединял с помощью трубки с пороховой мякотью. Трубку прикладывал к фитилю сбоку - к участку, не обмотанному скотчем, после чего приматывал трубку скотчем, делая напротив отверстия трубки "карман" из скотча, который заполнял пороховой мякотью, затем заматывал.

На противоположном конце фитиля (который нужно будет поджечь) я оставлял участок длиной 2-3 см, свободный от скотча. Дело в том, что необмотанная скотчем газета горит гораздо медленнее - свободный участок бумаги даст дополнительное замедление. Фитиль, обмотанный скотчем, горит быстро, поэтому его внешний вид может легко ввести в заблуждение. Например, был случай, когда фитиль длиной около 50 сантиметров сгорел за 20 секунд.

Возникает вопрос: а зачем вообще обматывать фитиль скотчем, если это сильно ускоряет горение? Можно ведь сделать более короткий фитиль, но без скотча. Скотч нужен, во-первых, для придания фитилю прочности, во-вторых - устойчивости к влаге. Если намокнет небольшой участок на конце фитиля (который мы специально не обматывали скотчем) - ничего страшного: фитиль можно поджечь чуть ниже, но если намокнет весь фитиль - ним невозможно будет пользоваться. Кроме того, бумага без скотча боится искр: если искры сверху попадут на нижний конец фитиля и он загорится - это может закончиться плохо.

Какие можно сделать выводы? Теоретически фитиль из газеты, пропитанной калиевой (натриевой) селитрой и обмотанной скотчем, можно использовать в качестве замедлителя. Однако на практике его надежность сильно зависит от аккуратности изготовления: ваша безопасность и даже жизнь попадают во власть таких "мелочей" как необходимость перегнуть фитиль или сдавить все пустоты внутри бумаги. Кроме того, время горения такого фитиля крайне сложно регулировать: в буквальном смысле оно зависит от того, сколько раз вы фитиль перегнете, как сильно сдавите и насколько тщательно скрутите.

Таким образом, описанную конструкцию фитиля нельзя рекомендовать для использования: риск слишком велик - особенно для новичков.

___________________________________________________________
1 Вернее подвел только один раз - когда он доверил изготовление фитиля брату. Из-за некачественного соединения двух половинок фитиль потух. Важное правило: не доверяйте изготовление замедлителей и инициаторов другим людям - даже если это ваши близкие друзья.

2 Для пропитки газет хорошо подходят старые фотографические ванночки. К сожалению, их не было, поэтому я приспособил для этой цели маленький кристаллизатор.

3 Возникла логичная идея: сначала скрутить бумагу как нужно (пока она не хрупкая), а только потом пропитать ее раствором селитры и высушить. Коллега объяснил, что идея эта очень плохая: дело в том, что раствор будет испаряться только на поверхности скрученной бумаги, где и будет кристаллизоваться селитра. В результате этого жидкость "из недр" скрученной бумаги будет поступать по капиллярам к поверхности. Большая часть селитры соберется на поверхности бумаги, в толще же фитиля ее останется мало. Такой фитиль горит плохо (если он вообще будет гореть).

Вспомните, что при изготовлении стопина (ткань или хлопчатобумажная веревка, пропитанная раствором селитры и вывалянная в каше из пороховой мякоти) веревку сначала разрезают вдоль на много частей и только потом пропитывают раствором селитры, вываливают в мякоти, сушат.

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой
Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)
Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)
Через фитиль проскакивают первые искры. Если бы к этому фитилю было присоединено реальное пиротехническое устройство, одна такая искра могла бы вызвать трагедию.

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)
Искр стало много

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)
Проскок пламени

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой (прострел)



Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой
Горение куска того же фитиля, но с загнутым концом: благодаря этому проскока пламени не произошло (не было каналов, по которым газы могли бы пройти к противоположному концу фитиля)

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Горение фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой



Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой
Мои первые попытки сделать фитиль

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой

Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой



Изготовление фитиля из газеты, пропитанной калиевой селитрой
Кристаллы нитрата калия, которые выпали при охлаждении теплого раствора (нитрат аммония образует аналогичные крупные иглы)




Комментарии
К1 Для получения нормального фитиля из газетной бумаги, необходимо снизить концентрацию селитры в растворе как минимум в 3-4 раза, и увеличить время пропитки (1-2 ч) Тогда высохшая бумага будет не гореть, а быстро тлеть, причем относительно равномерно. И еще - равномерность горения можно увеличить, если перед сушкой бумагу аккуратно отжать от излишков раствора методом сворачивания, затем сушить, несколько раз прогладив между парой-тройкой газетных листов с помощью утюга, а затем досушивать естественным способом или в сушильном шкафу. Данный способ сушки хорош тем, что в бумаге нет крупных кристаллов селитры, а значит и не происходит разбрызгивания ее расплава при горении фитиля. Полученная бумага более плотная на ощупь, но достаточно мягкая для того, чтобы ее можно было плотно сворачивать, сминать - что угодно, хотя следует отметить, что в прочности она заметно теряет.


<Пиротехника (Мортиры, Римские свечи, Ракеты, Бенгальские огни [составы цветного пламени])>

<Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин (№6 2011)> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Записки химика, который временно увлекся смежной специальностью>
<Пиротехнические изделия - Обсудить на форуме> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]