VOLTAR | PÀGINA ANTERIOR| PÀGINA SEGUINTE

No projeto de um artefato pirotécnico primeiro determinamos a sua utilidade.

Digamos que queremos matar pernilongos.

Juntamos serragem como combustível a uma quantidade igual de nitrato , como oxidante. Acrescentamos como utilitário um inseticida sublimavél qualquer. Prensamos , cortamos e temos a conhecida "Espiral" ou cobrinha .

Digamos que queremos iluminar:

Juntamos um combustível orgânico com um oxidante forte, e por cima um utilitário feito de fios finos de magnésio metalico.Colocamos em um recipiente transparente e temos o conhecido FLASH-CUBE destacável das maquinas fotográficas.

Na " Espiral" o misto base fornece o calor que "evapora" e espalha junto com a fumaça o produto inseticida. A forma prensada é o veiculo.
No "Flash-cube" a "espoleta" feita de oxidante/combustível, com o aperto do "gatilho"detona e incandesce a esponja metálica de magnésio que queima produzindo a luz forte. O estojo transparente é o receptáculo.
Ao final temos:

ARTEFATO PIROTÉCNICO
=
OXIDANTE + COMBUSTÍVEL + UTILITÁRIO

+ VEICULO OU RECEPTÁCULO

O veiculo ou receptáculo complementa ou faz o efeito do produto químico utilitário
Exemplificando:

Um tiro, (o som) é obtido por:

OXIDANTE + COMBUSTÍVEL = CALOR

UTILITÁRIO = GÁS

+ RECEPTÁCULO = CONFINAMENTO


Sem o receptáculo não ha som . Nos casos de "tiro" o misto base é rápido de queima (pólvora) e o gás se liberta do utilitário ( enxofre ) rompendo o receptáculo para causar o som.

______________________________________________________
Resumindo
Em um artefato pirotécnico temos um combustível
reagindo com um oxidante sobre
um utilitário que faz o trabalho desejado
complementado por um receptáculo ou veiculo.
______________________________________________________

NA PRATICA

Nem sempre um artefato pirotécnico é tão bem definido como nestes exemplos.

No geral é uma combinação mais complexa. Sempre vamos ter estas quatro partes (combustível- oxidante - utilitário - receptáculo) mas elas podem se confundir entre si.
Um produto colocado como utilitário para ser o responsável pelo efeito pretendido, pode ser também combustível. Pode ser também o próprio produto usado como oxidante.
Nas luzes vermelhas o utilitário vermelho vem do Estrôncio que é o oxidante nitrato de estrôncio. Um produto só.
Em um formula complicada podemos ter produtos químicos que se prestam para fazer o oferto e para produzir a queima . E até como
embalagem . Nos artefatos fumigenos negros, a resina de poliester fornece o carbono que deixa a fumaça preta (utilitário), alimenta a combustão (combustível) reagindo com o oxidante para produzir calor, e mantém o misto duro como um bloco de plástico (receptáculo).
Quando projetamos um foguete o que queremos é forca para transporte. Usamos uma pólvora dentro de um recipiente ,que por efeito de reação desloca-se no espaço. Quando projetamos um show pirotécnico queremos espetáculo bonito e agradável. Usamos mistos com luzes coloridas que impressionam, com a pólvora para dar os tiros para o alto.
Numa simples pedra de isqueiro o que queremos é uma fagulha de calor que inflame a mistura gas-ar.
Portanto , sabendo o que queremos, determinado o uso, optamos pela velocidade de queima , escolhendo pólvora ou misto. Acrescentamos os utilitários, que vão produzir gás, fumaça , calor, luz , etc. Procuramos adequar em uma embalagem ou veiculo apropriado ao uso , que (faca ou) complemente o efeito pretendido.


Balanço de Oxigênio

Para uma certa quantidade de combustível necessitamos de um quantidade certa de oxigênio. Com isso conseguimos queimar todo o combustível. Se faltar oxigênio, a queima não se completa.

Chamamos de balanço de oxigênio a esse equilíbrio entre a quantidade de combustível e a quantidade de oxigênio necessário para oxidá-lo completamente.

Vejamos quanto oxigênio ha nos oxidantes e quanto oxigênio falta nos combustíveis. Coeficientes em gramas ; Oxigênio Liquido(+) 100

COMBUSTÍVEIS oxig......................... OXIDANTES oxig.
==========================================
Serragem - 116........................................ Nitratos Estrôncio + 38
Enxofre - 99................................................ " Sódio + 47
Magnésio - 65............................................. " Potássio + 40
Alumínio - 89.............................................. " Cálcio + 48
Celulose Papel - 118................................... " Litio + 58
Carvão - 266 .............................................." Amônio + 20
Óleo Rícino - 268 ........................................" Bário + 31
Parafina -_ 344 .........................................Clorato Potássio + 39
Farinha Cereais - 132......................................." Bário + 31
Açúcar - 112.............................................Perclorato Bário + 33
Óleo Combustível - 324............................... " Potássio + 40
Explosivos ...................................................." Amônio + 27
Nitrocelulose - 25 ........................................" Sódio + 46
Trotil - 74................................................... Peroxido Bário + 9
Dinitrotolueno -114..........................................." Sódio + 20
Nitroglicerina + 3,5.......................................... " Cálcio + 22
________________________________________________________
Exemplo;
Para a queima equilibrada de l00grs. de Amatol ( Explosivo):

Oxigênio(+)20 % x 100
94 = 78,8 Nitrato de Amônio

Oxigênio(-) 74% x 100
94 = 21,2 Trotil ( TNT)

74 gr. de Nitrato de Amônio
20 gr. deTrotil (T N T )
94

Com isso podemos chegar ao:

Misto Padrão

Usando o magnésio metálico, como combustível, podemos fazer uma tabela onde calculamos a formula de modo que todo o magnésio se transforme em oxido de magnésio porque na composição existe todo o oxigênio requerido, independentemente de fatores externos, como o ar atmosférico.

Isto é matéria de química quantitativa.


Nesta tabela , mostra-se as proporções, para obter o máximo de rendimento de um misto, quimicamente falando.

Misto	vemelho	amarelo	verde	branco	observação
Nitrato de	estroncio	sodio	bario	potassio
Quantidade	63,5%	58,3%	68,8%	62,5%	malha 60
Magnesio	36,5%	41,8%	31,8%	37,5%	125m A
Vela-Tubo	6,5	6,5	6,5	6,5	SeçãoCm2
Prensado	1	1	1	1	Ton.Cm2
Tempo de Queima	7,7	13,1	5,1	6,9	Polegadas por minuto
Eficiencia de Luz	12,500	15,500	14,000	8,000	Candelas segundo/grs.
Calor	1.881	2.060	1.606	1.760	Cal/grs.
Luminosidad	50.000	102.000	45.000	27.500	Cd/Pol 2
CalorInicial	600	630	670	660	Temperatura
Iniciação
Grs. PN	.>5	0,5	>5	1,5	Pol.Negra

O importante é determinar se o misto tem oxigênio alem do necessário. Caso mais comun. Ou se ele tem menos oxigênio que o necessário para queimar todo o combustível. Neste caso ele deverá aproveitar o oxigênio da atmosfera para completar a combustão.
Na pólvora negra o equilíbrio percebe-se fácil, porque na falta de oxigênio sobra um cinza de carvão, após a queima. Nas polvoras , espoletas e similares deve-se ter sempre mais oxigênio do que onecessário. Nos fogos de artificio, chuvas de prata ou ouro, o oxidante é tão pouco que a brasa ou fagulha necessita do ar para queimar, enquanto vai caindo.

Ha produtos, como a nitrocelulose, que já contem o oxigênio na própria molécula do produto. A maioria dos explosivos químicos são assim . Não ha como variar. Em pirotecnia , como a agregação é mecânica, ajusta-se o balanço, ou equilíbrio , como melhor convir.
Concluindo: convém determinar se ha oxigênio suficiente no misto para completar a queima, sem necessitar do ar atmosférico, e portanto se todo o combustível esta de fato sendo utilizado para o efeito desejado.