Подбор окислителей и горючего

Наиболее подходящий способ применения конкретной пиротехнической смеси определяется химической активностью входящих в ее состав окислителя и горючего. Химическая активность горючего напрямую связана с количеством тепловой энергии (теплотой сгорания), выделяемой в процессе соединения с кислородом. Металлы выделяют при окислении большое количество тепловой энергии; сахар выделяет сравнительно меньше. Древесный уголь и натуральные вещества, например красный каучук (сок, особой породы деревьев) производит достаточное количество тепла для активизации цветосоздающих составов.

Химическая активность окислителя зависит от двух основных факторов: температуры и теплоты разложения. При температуре разложения окислитель начинает выделять с заметной скоростью кислород. Теплотой разложения, как подразумевается самим названием, является количество теплоты, необходимое для разложения окислителя, в процессе которого собственно и выделяется кислород. Данное количество может быть положительным (эндотермическая реакция), тогда тепло поглощается в процессе разложения, или отрицательным (экзотермическая реакция), тогда тепло выделяется.

Так реакция разложения хлората калия протекает при довольно низкой температуре (360°С) и является экзотермической.

Компоненты состава необходимо подбирать так, чтобы в пламени не возникали вещества с побочным нежелательным излучением. Известно, что из солей металлов наиболее слабые излучения дают при горении соли калия. Поэтому их (КСlO3, КСlO4, а иногда и KNO3) и используют в качестве окислителей. В качестве окислителей можно также использовать соли аммония, например, перхлорат аммония-(NH₄CIO₄). Цвет пламени у таких составов очень хороший, дыма при горении меньше, чем при использовании солей калия. Но приходится быть осмотрительным: хлоратные и перхлоратные составы требуют осторожности в обращении (содержащие КСlO3, чувствительны к трению, многие из них сильно взрывчаты, а если присутствует сера, склонны к самовоспламенению).

В составах красного и зеленого огней роль окислителей могут выполнять соответственно нитраты стронция Sr (NO₃)₂ и бария Ba (NO₃)₂.

Органические горючие выбирают с наименьшим возможным содержанием углерода. Это снижает образование сажи, излучение которой портит все цвета пламени, кроме желтого. Хорошая окраска пламени получается при использовании некоторых азотистых органических соединений, например, уротропина.