СОСТАВЫ СИНЕГО И БЕЛОГО ОГНЯ

Составы синего огня, дающие при сгорании пламя достаточной яркости и резко выраженного синего цвета, до сего времени неизвестны.

Синее пламя получают почти исключительно на основе излучения монохлорида меди CuCl.

Наличие в пламени соединений меди сообщает ему зеленую или синюю окраску. Цвет пламени зависит от взятого соединения меди, температуры пламени и его восстановительной способности. Синее излучение монохлорида меди может быть получено лишь в восстановительной зоне пламени и при температуре, не превышающей 1000—1300° С.

В составах синего огня обязательно должны присутствовать хлорсодержащие соединения. Приведем рецепт одного из составов в %:

хлорат калия ..... 61

горная синь 2СuСОз*Сu(ОН)2 ... 19

сера ......... 20

При отсутствии серы монохлорид меди в пламени не образуется. Сера в этом случае взаимодействует с хлоратом калия с выделением свободного хлора:

KC103+S=K2S04+SO2+Cl2.

Реакция горения состава может быть приближенно .выражена схемой

КС10з+ 2СuСОз • Сu (ОН)2 + S=CuCl2+KCl+K2S04+C02+H20+S02.

Этот состав чувствителен к механическим воздействиям и химически мало устойчив.

В составах синего огня могут применяться и другие соли меди: малахит СuСОз-Сu(ОН)2, сернистая медь Cu2S, роданид меди CuCNS, а также СиО и металлическая медь.

В составах синего огня возможно применение и хлорорганических соединений; наличие серы в этом случае уже необязательно. Чистота цвета пламени составов синего (точнее говоря, голубого) огня не превышает обычно 25—30%.

Один из составов белого огня, использовавшийся во время второй мировой войны, состоял из следующих компонентов в %:

натрат бария ..... 56

нитрат калия ..... 11

фторид бария ..... 6

алюминий ...... 19

сера ........ 8

Нитрат бария сообщает пламени зеленоватый оттенок, нитрат калия — розоватый; при совместном их присутствии в составе пламя получается не яркого белого цвета.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ

Специальные испытания сигнальных звездок заключаются в определении силы света и цветности их пламени.

Сила света определяется при помощи фотоэлектрических люксметров по той же методике, как и для осветительных составов.

Определение цветности пламени сводится к установлению цветового тона и чистоты цвета пламени.

Если говорят, что цветовой тон пламени равняется a =0,620 мкм и чистота цвета пламени р=40°/о, то это следует понимать в том смысле, что цветовое ощущение человеческого глаза от восприятия такого пламени .будет одинаковым с цветовым ощущением от светового потока, получаемого смещением 40% монохроматического излучения с длиной волны a=0,520 мкм с 60% излучения белого источника света.

Первая попытка количественного определения цветности пламени принадлежит К. И. Константинову (1846 т.). По существу предложенный им метод, основанный на использовании цветных светофильтров, применяется для этой же цели и до сего .времени.

В настоящее время цветность окрашенных пламен измеряют по международной системе (XYZ) [93], согласно которой качество цвета определяется пропорцией, в которой следует смешать три основных цвета: Х (красный), Y (зеленый), Z (синий), для того чтобы качество смеси совпало с качеством заданного цвета. Затем, пользуясь специальной диаграммой (рис. 14.1), переходят от трехцветных коэффициентов X, Y, Z к цветовому тону, которым определяется длина волны того монохроматического излучения, .которое должно быть добавлено к белому излучению для воспроизведения интересующего нас цвета, и к определению второй величины, характеризующей цветность излучения, а именно, чистоты цвета.

Сумма X, Y и Z во всех случаях равна 1. Для перехода к значениям р и К следует на рис. 14. 1 найти точку с координатами Х и Y. Значение р (чистота цвета) определяется положением найденной точки на одной из дуг, огибающих точку В (белый источник света). Лучи, расходящиеся из точки В, указывают значение К (цветового тона) в мим.

Еще в конце 30-х годов цветность пламен определяли с помощью визуального трехцветного колориметра ГОИ системы Л. И. Демкиной. Малое время горения звездок делало эту работу весьма нелегкой. Полученные при работе на этом приборе данные приведены в табл. 14.4.

Таблица 14.4 Определение цветности пламени на колориметре системы Демкиной

В настоящее время разработаны фотоэлектрические трехцветные 'колориметры, обеспечивающие высокую точность измерений; к числу их относится универсальный колориметр ВЭИ конструкции Шкловера.

Рис. 14. 1. График для перехода от трехцветных коэффициентов X, Y, Z к координатам: цветовой тон и чистота цвета

Основной деталью его является колориметрическая головка, заключающая в себе три селеновых фотоэлемента, закрытые цветными светофильтрами. Светофильтры подогнаны таким образом, что .каждый из трех приемников воспроизводит по спектральной чувствительности кривую соответствующей компоненты: красный — кривую компонентыX, зеленый — Y и синий — Z.

Переднее отверстие в колориметрической головке закрыто стеклом, поглощающим ультрафиолетовое излучение, и защищено от попадания постороннего света съемным тубусом.

Основные узлы колориметра, т. е. колориметрическая головка и эталонные лампы, крепятся на метровой оптической скамье.

Измерение фототоков, возникающих в фотоэлементах, производится при помощи чувствительных гальванометров или много-шлейфного осциллографа. Процесс измерения цвета сводится к отсчету показаний гальванометров и расчету определяемых .величин X,Y, Z по заранее полученным традуировочным уравнениям. Для упрощения расчета имеется специальная номограмма. Градуировка колориметра производится по эталонным электролампам с паспортом ВНИИМ.

Этот же прибор может быть использован и для измерения силы света пиротехнических пламен, так как приемник Y (желто-зеленый) по спектральной чувствительности воспроизводит кривую относительной видности человеческого глаза.

ГЛАВА XV