Composición pirotécnica

No explosivos que producen calor, luz y sonido.

Una composición pirotécnica es una sustancia o mezcla de sustancias diseñada para producir un efecto mediante calor, luz, sonido, gas/humo o una combinación de estos, como resultado de reacciones químicas exotérmicas autosostenidas no detonantes . Las sustancias pirotécnicas no dependen del oxígeno de fuentes externas para mantener la reacción.

Tipos

Los tipos básicos de composiciones pirotécnicas son:

• Pólvora destellante : arde muy rápido, produce explosiones y/o destellos de luz brillantes.
• Pólvora : arde más lentamente que la pólvora detonante y produce una gran cantidad de gases.
• Propulsores sólidos : producen una gran cantidad de gases calientes, que se utilizan como fuentes de energía cinética para cohetes y proyectiles.
• Iniciadores pirotécnicos : producen una gran cantidad de calor, llamas y/o chispas calientes, que se utilizan para encender otras composiciones.
• Generadores de gas : producen grandes cantidades de gas, ya sea en grandes volúmenes en poco tiempo (para actuadores y cargas de eyección, que a menudo utilizan propulsores sólidos) o con un caudal controlado (por ejemplo, generadores de oxígeno químico , que a menudo utilizan composiciones similares a la termita).
• Cargas de eyección : se queman rápidamente, producen una gran cantidad de gas en poco tiempo y se utilizan para expulsar cargas útiles de los contenedores.
• Cargas explosivas : arden rápidamente, producen una gran cantidad de gas en poco tiempo y se utilizan para fragmentar un contenedor y expulsar su contenido.
• Composiciones de humo : arden lentamente, producen humo , son simples o coloreadas.
• Composiciones retardadas : se queman a una velocidad lenta constante y se utilizan para introducir retrasos en el tren de encendido.
• Fuentes de calor pirotécnicas : producen una gran cantidad de calor y pocos o ningún gas, composiciones de combustión lenta, a menudo similares a la termita.
• Bengalas : producen chispas blancas o de colores.
• Bengalas : arden lentamente, producen una gran cantidad de luz y se utilizan para iluminación o señalización.
• Composiciones de fuegos artificiales de colores : producen fuegos artificiales claros, blancos o de colores.

Algunas composiciones pirotécnicas se utilizan en la industria y la industria aeroespacial para la generación de grandes volúmenes de gas en generadores de gas (por ejemplo, en bolsas de aire ), en sujetadores pirotécnicos y en otras aplicaciones similares. También se utilizan en pirotecnia militar, cuando se requiere la producción de una gran cantidad de ruido, luz o radiación infrarroja; por ejemplo, bengalas señuelo para misiles , pólvoras destellantes y granadas aturdidoras . En la actualidad, los militares están investigando una nueva clase de composiciones de materiales reactivos .

Muchas composiciones pirotécnicas, especialmente las que contienen aluminio y percloratos, suelen ser muy sensibles a la fricción, el impacto y la electricidad estática . Incluso una chispa de tan solo 0,1 a 10 milijulios puede hacer estallar ciertas mezclas.

Materiales utilizados

Las composiciones pirotécnicas suelen ser mezclas homogeneizadas de pequeñas partículas de combustibles y oxidantes. Las partículas pueden ser granos o copos. Por lo general, cuanto mayor sea la superficie de las partículas, mayor será la velocidad de reacción y de combustión. Para algunos fines, se utilizan aglutinantes para convertir el polvo en un material sólido.

Combustibles

Los combustibles típicos se basan en polvos metálicos o metaloides . Una composición de polvo de combustión instantánea puede especificar varios combustibles diferentes. Algunos combustibles también pueden servir como aglutinantes. Los combustibles comunes incluyen:

• Rieles
  • Aluminio : el combustible más común en muchas clases de mezclas, también un supresor de la inestabilidad de la combustión. Menos energía por masa que el carbono pero menos evolución de gas, reteniendo el calor en la mezcla de reacción. Llama de alta temperatura con partículas sólidas, que interfieren con los colorantes de llama. Reacciona con nitratos, excepto nitrato de amonio, produciendo óxidos de nitrógeno, amoníaco y calor (la reacción es lenta a temperatura ambiente pero violenta por encima de 80 °C y puede encenderse espontáneamente); la reacción puede ser inhibida por un ácido débil, por ejemplo ácido bórico . Corroído por sustancias alcalinas. Las partículas en escamas son más fáciles de encender y mejores para pirotecnia que las esféricas. En presencia de humedad reacciona con clorato de potasio y perclorato, produciendo hidrógeno. Tamaño de partícula seleccionado de acuerdo con la velocidad de combustión requerida. ^[1]
  • Magnesio : más sensible y violento que el aluminio, aumenta la probabilidad de ignición espontánea durante el almacenamiento. Se utiliza en fuegos artificiales para aumentar la temperatura de la llama. Interfiere menos con el color de la llama que el aluminio.
  • Magnalium : aleación de aluminio y magnesio, más estable y menos costosa que el magnesio; menos reactiva que el magnesio, más fácil de encender que el aluminio.
  • Hierro : produce chispas de oro, se utiliza con frecuencia
  • Acero : una aleación de hierro y carbono, produce chispas ramificadas de color amarillo anaranjado.
  • Circonio : produce partículas calientes, buenas para mezclas de ignición, por ejemplo, el iniciador estándar de la NASA , también es un supresor de inestabilidad de la combustión.
  • Titanio : produce partículas calientes, aumenta la sensibilidad al impacto y la fricción; a veces se utiliza la aleación Ti4Al6V que da chispas blancas un poco más brillantes; junto con el perclorato de potasio se utiliza en algunos encendedores pirotécnicos ; el polvo grueso produce chispas ramificadas de color blanco azulado
  • Ferrotitanio : aleación de hierro y titanio que produce chispas de color blanco amarillento brillante y se utiliza en estrellas, cohetes, cometas y fuentes pirotécnicas.
  • Ferrosilicio : aleación de hierro y silicio, utilizada en algunas mezclas, a veces como sustituto del siliciuro de calcio.
  • Manganeso : se utiliza para controlar las velocidades de combustión, por ejemplo, en composiciones retardantes.
  • Zinc : se utiliza en algunas composiciones de humo , junto con el azufre utilizado en algunos de los primeros combustibles para cohetes amateurs, también en estrellas pirotécnicas; las composiciones pesadas a base de zinc pueden requerir sustentación adicional para volar lo suficientemente alto; sensible a la humedad; puede encenderse espontáneamente; rara vez se utiliza como combustible primario excepto en composiciones de humo, se puede encontrar como combustible de mejora secundaria
  • Cobre : ​​se utiliza como colorante azul con otros combustibles.
  • Latón : una aleación de zinc y cobre que se utiliza en algunas fórmulas de fuegos artificiales, como colorante azul por su contenido de cobre.
  • Tungsteno : se utiliza para controlar y reducir la velocidad de combustión de las composiciones, también en composiciones retardantes.
  • Aleación de circonio y níquel : se utiliza en algunas composiciones de retardo militares
• Hidruros metálicos (menor calor de combustión que los metales puros, pero mayor sensibilidad/reactividad al agua):
  • Hidruro de titanio (II) : junto con el perclorato de potasio se utiliza en algunos encendedores.
  • Hidruro de circonio (II) : junto con el perclorato de potasio, se utiliza en algunos encendedores.
  • Hidruro de aluminio : inestable para el almacenamiento (se descompone fácilmente con la humedad) y reacciona peligrosamente en contacto con el agua.
  • Decaborano : se ha experimentado con él para algunos combustibles para cohetes
• Carburos metálicos
  • Carburo de circonio : se utiliza en algunos combustibles para cohetes y también es un supresor de la inestabilidad de la combustión.
• Metaloides
  • Silicio : llama de alta temperatura, se quema y produce vidrio fundido, se utiliza en algunas composiciones de ignición y cargas de retardo, comúnmente con tetróxido de plomo.
  • Boro : se utiliza en algunas mezclas de ignición.
  • Antimonio : se utiliza en algunos fuegos artificiales para lograr efectos brillantes , es tóxico y arde de un blanco brillante; normalmente se utiliza en una malla de 200 a 300; con nitrato de potasio y azufre produce fuego blanco.
• Inorgánico no metálico
  • Azufre : promotor de ignición, aumenta la velocidad de combustión; aumenta la sensibilidad a la temperatura, al impacto y a la fricción, peligroso en combinación con cloratos; se utiliza comúnmente con nitratos; se utiliza como aditivo; puede contener ácidos residuales; se recomienda la combinación con carbonatos u otros estabilizadores alcalinos en composiciones sensibles a los ácidos
  • Fósforo rojo : extremadamente peligroso, especialmente en combinación con cloratos ( mezcla de Armstrong ); se utiliza en cápsulas ; también se utiliza en cerillas y algunas bengalas infrarrojas militares; es tóxico.
  • Fósforo blanco : se utiliza en armas incendiarias y para hacer algunas cortinas de humo militares ; se enciende espontáneamente en el aire; es aún más tóxico.
  • Siliciuro de calcio : se utiliza en algunas composiciones especiales
  • Trisulfuro de antimonio : promotor de ignición; el polvo fino aumenta la sensibilidad, agudiza el sonido de las salvas; tóxico y sensible a la electricidad estática; ^[2] emite luz blanca brillante; los cristales también se utilizan como combustible en composiciones de purpurina y en cometas blancos y estrellas pirotécnicas. Sensible a la fricción y al impacto; el grado de sensibilización depende del oxidante (sensible a la fricción y al impacto con clorato de potasio, fricción con perclorato de potasio, impacto con perclorato de amonio e insensible a ambos con nitrato de potasio).
  • Sulfuro de arsénico ( rejalgar ): tóxico, sensible al impacto y a la fricción. Se utiliza para composiciones de informes debido a su sensibilidad al clorato incluso en pequeñas cantidades. Se utiliza en composiciones de humo amarillo debido a su bajo punto de ebullición.
  • Trisulfuro de fósforo : se utiliza para fabricar cerillas
  • Fosfuro de calcio : libera fosfina cuando está mojado y se utiliza en algunas bengalas de señales navales.
  • Tiocianato de potasio
• Basado en carbono
  • Carbón
    • Carbón vegetal : produce chispas doradas tenues
    • Grafito : también se utiliza como opacificante en combustibles para cohetes para evitar la transferencia de calor por radiación a las capas inferiores de combustibles y evitar las explosiones relacionadas.
    • Negro de carbón : produce chispas finas y duraderas de oro en los fuegos artificiales; también se utiliza como opacificante en combustibles para cohetes.
  • Asfalto : combustible a base de carbono que también se utiliza como aglutinante. Algunas formas contienen amoníaco; no debe combinarse con cloratos. ^[1]
  • Harina de madera
• Productos químicos orgánicos
  • Benzoato de sodio : se utiliza a menudo en mezclas para silbatos junto con perclorato de potasio.
  • Salicilato de sodio : se utiliza en algunas mezclas para silbar
  • Ácido gálico : se utiliza en algunas mezclas para silbatos; es sensible al impacto y a la fricción, existen alternativas más seguras
  • Picrato de potasio : se utiliza en algunas composiciones de silbatos, es más seguro que el ácido gálico pero sigue siendo peligroso; con metales pesados ​​(por ejemplo, plomo) forma sales explosivas.
  • Ácido tereftálico : un combustible en algunas composiciones de humo
  • Hexamina : un combustible auxiliar de baja reactividad
  • Antraceno : un combustible en algunas composiciones de humo, produce humo negro.
  • Naftaleno : un combustible en algunas composiciones de humo
  • Lactosa : se utiliza junto con clorato de potasio en muchas composiciones de humo; combustible auxiliar económico y de baja reactividad
  • Dextrosa : se utiliza en algunos combustibles sólidos para cohetes amateurs.
  • Sacarosa : se utiliza en algunas composiciones de humo.
  • Sorbitol : se utiliza junto con el nitrato de potasio como combustible sólido para cohetes amateurs
  • Dextrina – también un aglutinante
  • Estearina , ácido esteárico : combustible auxiliar, posible reemplazo del carbón y/o azufre en algunas composiciones; alarga las llamas, puede reducir la sensibilidad a la fricción; agente flegmatizante
  • Hexacloroetano : se utiliza en muchas composiciones de humo militar.
• Polímeros y resinas orgánicas, que a veces también sirven como aglutinantes.
  • Teflón , Viton y otros fluoropolímeros (que a veces también funcionan como oxidantes) se utilizan en composiciones pirolíticas militares , por ejemplo, magnesio/teflón/viton ; extremadamente reactivos en contacto con algunos polvos metálicos finos.
  • Polibutadieno con terminación hidroxilo (HTPB), utilizado junto con aluminio y nitrato de amonio en combustibles compuestos para cohetes como combustible y aglutinante.
  • Polibutadieno con terminación carboxílica (CTPB), utilizado en combustibles compuestos para cohetes como combustible y aglutinante.
  • PBAN , utilizado junto con aluminio y nitrato de amonio en combustibles compuestos para cohetes como combustible y aglutinante.
  • Polisulfuro , utilizado en combustibles compuestos para cohetes como combustible y aglutinante.
  • Poliuretano , utilizado en combustibles compuestos para cohetes como combustible y aglutinante.
  • Poliisobutileno
  • Nitrocelulosa
  • Polietileno
  • Cloruro de polivinilo , que también actúa como donante de cloro y aglutinante.
  • Cloruro de polivinilideno , que también actúa como donante de cloro.
  • Goma laca , especialmente buena para composiciones con llamas de colores.
  • Resina de acroides (goma roja), mayor índice de combustión que la goma laca, arde bien incluso con perclorato de potasio. Adecuada para estrellas de crisantemo.

Cuando se utilizan combustibles metálicos, el tamaño de las partículas metálicas es importante. Una mayor relación superficie-volumen conduce a una reacción más rápida; esto significa que los tamaños de partículas más pequeños producen una composición que se quema más rápido. La forma también es importante. Las partículas esféricas, como las que se producen al atomizar el metal fundido, no son deseables. Las partículas delgadas y planas, como las que se producen al moler láminas metálicas, tienen una mayor superficie de reacción y, por lo tanto, son ideales cuando se desea una reacción más rápida. El uso de nanopartículas puede afectar drásticamente las velocidades de reacción; los compuestos intermoleculares metaestables aprovechan esto.

Un combustible metálico adecuado puede ser peligroso por sí solo, incluso antes de mezclarlo con un oxidante. Es necesario manipularlo con cuidado para evitar la producción de polvos metálicos pirofóricos .

Oxidantes

Los percloratos , cloratos y nitratos son los oxidantes más utilizados para los polvos detonantes. Otras posibilidades incluyen permanganatos , cromatos y algunos óxidos . Generalmente, cuanto menos oxidante, más lenta será la combustión y más luz se producirá. Para su uso a temperaturas muy altas, los sulfatos se pueden utilizar como oxidantes en combinación con combustibles muy reductores.

Los oxidantes en uso incluyen:

• Percloratos (que también sirven como donadores de cloro):
  • Perclorato de potasio : común, relativamente estable. Casi no higroscópico. Baja solubilidad en agua. Produce llamas y humo de cloruro de potasio a alta temperatura. Reemplazo más seguro del clorato de potasio. Sensible al impacto con fósforo.
  • Perclorato de amonio : el oxidante más común para los combustibles sólidos para cohetes modernos; más sensible a los estímulos mecánicos que el perclorato de potasio. Poco común en los fuegos artificiales; crea llamas calientes, mejora los colorantes de bario, estroncio y cobre al actuar como donante de cloro. Reacciona con magnesio cuando está húmedo y libera calor y amoníaco; puede autoencenderse. En contacto con nitrato de potasio (por ejemplo, en pólvora negra) produce perclorato de potasio y nitrato de amonio higroscópico ; no hay tal reacción con nitrato de sodio. Reacciona con clorato de potasio, produciendo clorato de amonio inestable, que se descompone gradualmente ; dicha combinación debe evitarse. ^[1]
  • Perclorato de nitronio
• Cloratos (que también sirven como donantes de cloro, incompatibles con sales de amonio debido a que forman clorato de amonio explosivo inestable , incompatibles con azufre y otros productos químicos ácidos debido a la producción de dióxido de cloro que se enciende espontáneamente ; muy peligrosos con fósforo; no deben combinarse con combustibles/aglutinantes de hidrocarburos, por ejemplo, asfalto o goma arábiga; deben reemplazarse con percloratos más seguros siempre que sea posible):
  • Clorato de potasio : mucho menos estable que el perclorato, peligroso, se debe evitar si es posible. Alta velocidad de combustión, fácil ignición. Ligeramente más higroscópico que el nitrato de potasio. Produce humo de cloruro de potasio. Puede actuar como donante de cloro. Alta sensibilidad al impacto y a la fricción con azufre y sulfuros. Con sales de amonio produce clorato de amonio inestable. Se utiliza en composiciones para cabezas de cerillas, algunos humos de colores y pequeños petardos y petardos de juguete. ^[1]
  • Clorato de bario : también sirve como colorante verde en los fuegos artificiales; es sensible y es mejor evitarlo. Es casi no higroscópico. Las composiciones pueden arder espontáneamente con la luz del sol. Es un colorante verde muy bueno, incluso en llamas de baja temperatura. ^[1]
  • Clorato de sodio : mucho menos estable que el perclorato, peligroso, también sirve como colorante amarillo, higroscópico.
• Nitratos (cuando se mezcla con aluminio, se debe agregar ácido bórico como estabilizador):
  • Nitrato de potasio : muy común, se utiliza en pólvora negra y en una amplia variedad de composiciones. No es muy higroscópico. A temperaturas más bajas (con combustibles comunes como la resina o la goma laca) no es muy eficiente, no arde bien y produce nitrito de potasio. A temperaturas más altas, con carbón y azufre o con magnesio, se descompone bien. No produce suficiente temperatura para hacer llamas de colores, excepto cuando se agrega magnesio. Produce buenas chispas. Su presencia en polvo hace que este sea peligroso y muy inflamable. ^[1]
  • Nitrato de sodio : también es un colorante amarillo, higroscópico. Da una luz amarilla intensa y se utiliza para composiciones de iluminación. Su presencia en polvo lo hace peligroso. A temperaturas más bajas produce cenizas de nitrito y a temperaturas más altas se descompone por completo. ^[1]
  • Nitrato de calcio : también un colorante rojo anaranjado.
  • Nitrato de amonio : se utiliza en algunos propulsores de cohetes compuestos menos comunes, es higroscópico y se descompone a temperaturas demasiado bajas; cuando está seco reacciona con Al, Zn, Pb, Sb, Bi, Ni, Cu, Ag y Cd; cuando está húmedo reacciona también con Fe. Forma un compuesto explosivo con el cobre.
  • Nitrato de bario : el oxidante/colorante más común para los colores verde y blanco, pero con un efecto colorante algo débil; requiere un donante de cloro. También se utiliza en pólvoras detonantes y algunas bengalas infrarrojas militares. El bario también sirve como estabilizador para las mezclas; ^[3] se descompone a temperaturas más altas que los nitratos de metales más ligeros y promueve temperaturas de combustión más altas. Con aluminio produce chispas plateadas brillantes; cuando se utiliza con aluminio, se recomienda agregar ácido bórico como estabilizador. No es muy higroscópico. ^[1]
  • Nitrato de estroncio : el oxidante/colorante más común para los colores rojos en bengalas, incendios y estrellas; el estroncio también sirve como estabilizador para las mezclas. ^[4] A temperaturas más bajas (con combustibles orgánicos) produce cenizas de nitrito de estroncio que pueden sofocar la llama; se descompone completamente a temperaturas más altas (con magnesio). Colorante para llamas de baja temperatura, colorante y oxidante para llamas calientes.
  • Nitrato de cesio : se utiliza en algunas composiciones de bengalas infrarrojas militares
• Permanganatos :
  • Permanganato de potasio : utilizado en las primeras mezclas, ahora considerado sensible e inestable.
  • Permanganato de amonio : un explosivo moderadamente potente
• Cromatos :
  • Cromato de bario : se utiliza en composiciones retardantes, por ejemplo, en cohetes de fuegos artificiales.
  • Cromato de plomo : se utiliza en composiciones retardantes
  • Dicromato de potasio : se utiliza con poca frecuencia como oxidante; se puede utilizar como tratamiento de superficie para la pasivación de partículas de magnesio, también como catalizador y en algunas cerillas; a menudo se añade perclorato de potasio.
• Óxidos y peróxidos :
  • Peróxido de bario : inestable, se descompone espontáneamente, las composiciones que lo contienen no deben almacenarse.
  • Peróxido de estroncio
  • Tetróxido de plomo : versátil pero tóxico
  • Dióxido de plomo : se utiliza en composiciones sensibles a la fricción, por ejemplo, cerillas.
  • Trióxido de bismuto : se utiliza como alternativa segura al tetróxido de plomo en algunas composiciones.
  • Óxido de hierro (III) : un oxidante de alta temperatura, un catalizador
  • Óxido de hierro (II, III) : un oxidante en termita y termato
  • Óxido de manganeso (IV) : un oxidante en la termita de manganeso, un catalizador
  • Óxido de cromo (III) : un oxidante en la termita de cromo
  • Óxido de estaño (IV) : un oxidante en algunas cargas de retardo ^[5]
• Sulfatos (las reacciones requieren altas temperaturas y combustibles fuertemente reductores):
  • Sulfato de bario : un oxidante de alta temperatura, por ejemplo, para composiciones estroboscópicas, un colorante verde
  • Sulfato de calcio : un oxidante de alta temperatura para, por ejemplo, composiciones estroboscópicas, un colorante rojo anaranjado.
  • Sulfato de potasio : un oxidante de alta temperatura, un colorante púrpura
  • Sulfato de sodio : un oxidante de alta temperatura, un colorante amarillo.
  • Sulfato de estroncio : un oxidante de alta temperatura, un colorante rojo
• Productos químicos orgánicos
  • Nitrato de guanidina : se utiliza en algunos combustibles para cohetes de alta potencia, propulsores y composiciones de fuegos artificiales azules.
  • Hexanitroetano : se utiliza en algunas composiciones militares especiales
  • Ciclotrimetileno trinitramina : se utiliza en algunos propelentes de doble base
  • Ciclotetrametilen tetranitramina : se utiliza en algunos propelentes de doble base
• Otros
  • Azufre : oxidante del zinc en combustibles de zinc-azufre
  • Teflón : oxidante para algunos combustibles metálicos
  • Boro : oxidante del titanio, que forma diboruro de titanio ^[6]

Las sales de sodio correspondientes se pueden sustituir por sales de potasio.

Aditivos

• Refrigerantes . Para algunos propósitos es necesario reducir la temperatura de combustión de la mezcla y/o disminuir la velocidad de reacción. Para tal propósito, se añaden materiales inertes (por ejemplo, arcilla , tierra de diatomeas , alúmina , sílice , óxido de magnesio u otros) o materiales que se descomponen endotérmicamente (por ejemplo, carbonatos ). La oxamida se utiliza como un supresor de la velocidad de combustión de alto rendimiento en algunas composiciones de propulsores. El carbonato de estroncio se utiliza como retardante de fuego en algunas pólvoras.
• Supresores de llama . El nitrato de potasio y el sulfato de potasio son los más utilizados.
• Opacificantes . Algunos propulsores sólidos para cohetes tienen problemas con la transferencia de calor radiativo a través del material, lo que puede provocar una explosión. El negro de carbón y el grafito se utilizan a menudo para inhibir este efecto.
• Colorantes , a veces en combinación con fuentes de cloro . Normalmente, sales de metales adecuados, a menudo bario , estroncio , calcio , sodio , cobre , etc. La sal puede servir simultáneamente como oxidante.También se puede utilizar cobre metálico. El acetoarsenito de cobre con perclorato de potasio proporciona el azul más intenso.
• Donantes de cloro . Se utilizan junto con colorantes. En algunos casos, la especie emisora ​​de color es molecular y no atómica. Tal es el caso de las llamas pirotécnicas azules donde la especie emisora ​​es el monocloruro de cobre. Además, algunos emisores moleculares de cloruro son mucho más fuertes que los óxidos del mismo elemento, como en el caso del bario y el estroncio. El cloruro de polivinilo , el cloruro de polivinilideno , el Saran , las parafinas cloradas , el caucho clorado (p. ej. , Parlon ), el hexacloroetano , el hexaclorobenceno (el donante de cloro más común hasta la década de 1970, ahora raramente utilizado) y algunos otros organoclorados y cloruros inorgánicos (p. ej. , cloruro de amonio , cloruro mercurioso ) se utilizan como donantes de cloro. Los percloratos y cloratos desempeñan este papel junto con su uso principal como oxidantes. Los donantes de cloro se utilizan a menudo también en composiciones de humo , p. ej. , hexacloroetano junto con óxido de cinc para producir humo a base de cloruro de cinc .
• Catalizadores . Las fórmulas de propulsores a menudo requieren un catalizador para quemar más rápido y de manera más estable.Se tienden a utilizar iones y complejos de metales de transición . Ciertos oxidantes a menudo sirven como catalizadores. Por ejemplo, el dicromato de amonio se utiliza como catalizador en fórmulas de propulsores a base de nitrato de amonio. Otros catalizadores son, por ejemplo, óxido de hierro (III) , óxido férrico hidratado, dióxido de manganeso , dicromato de potasio , cromito de cobre , salicilato de plomo, estearato de plomo , 2-etilhexoato de plomo, salicilato de cobre , estearato de cobre, fluoruro de litio , n-butilferroceno, di-n-butilferroceno.
• Estabilizadores . Algunas mezclas, por ejemplo, que contienen cloratos, tienden a degradarse y crear subproductos ácidos.Se pueden añadir carbonatos (por ejemplo, carbonato de sodio , calcio o bario) u otros materiales ligeramente alcalinos para eliminar dichos ácidos. El ácido bórico se puede utilizar para inhibir la sensibilidad del aluminio a la humedad y para estabilizar mezclas de metales con nitratos (que de otro modo pueden formar amidas que reaccionan exotérmicamente con los metales y pueden causar una iniciación espontánea). También se utilizan muchas aminas nitradas orgánicas como estabilizadores, por ejemplo, 2-nitrodifenilamina . La vaselina , el aceite de ricino , el aceite de linaza , etc. se pueden utilizar como estabilizadores, también para añadir hidrofobicidad a las partículas y proteger los metales (especialmente el hierro y el magnesio) de la corrosión. La etilcentralita y la 2-nitrodifenilamina se utilizan en algunos propulsores de cohetes.
• Agentes antiaglomerantes . Por ejemplo, sílice pirogénica . Para composiciones en polvo, por ejemplo, pólvora detonante o pólvora . El grafito se utiliza en algunos casos para recubrir los granos, lubricarlos y disipar la electricidad estática . También se utiliza carbonato de magnesio , junto con su función como estabilizador de carbonato.
• Aglutinantes . A menudo gomas y resinas , p. ej. goma arábiga , goma roja , goma guar , copal , carboximetilcelulosa , nitrocelulosa , almidón de arroz , almidón de maíz , goma laca , dextrina . Los aglutinantes también pueden servir como combustibles. El alcanfor se puede utilizar como plastificante . Los aglutinantes se utilizan en la fabricación de composiciones compactas, p. ej. estrellas pirotécnicas . Los polímeros como HTPB y PBAN se utilizan a menudo para combustibles de cohetes. Otros polímeros utilizados son, p. ej ., polietileno o cloruro de polivinilo .
• Plastificantes . Mejoran las propiedades mecánicas de las partículas propulsoras. Para los propulsores de cohetes compuestos,a menudo se utilizan adipato de dioctilo , pelargonato de isodecilo y ftalato de dioctilo . Los plastificantes también pueden ser otros materiales energéticos (comunes en pólvoras sin humo), por ejemplo , nitroglicerina , trinitrato de butanotriol , dinitrotolueno , trinitrato de trimetiloletano , dinitrato de dietilenglicol , dinitrato de trietilenglicol , bis(2,2-dinitropropil)formal, bis(2,2-dinitropropil)acetal, 2,2,2-trinitroetil 2-nitroxietil éter y otros.
• Agentes de curado y reticulación . Se utilizan para endurecer el componente polimérico de los propulsores de cohetes compuestos. Entre ellos se encuentran la dioxima de paraquinona, el tolueno-2,4-diisocianato , el óxido de tris(1-(2-metil)aziridinil)fosfina, el N,N,O-tri(1,2-epoxipropil)-4-aminofenol y el diisocianato de isoforona .
• Agentes aglutinantes . Se utilizan para aumentar el nivel de unión entre el aglutinante y las partículas de combustible/oxidante. Entre ellos se encuentran el óxido de tris(1-(2-metil)azirinidil)fosfina y la trietanolamina .

Véase también

• Termita
• Nanotermita
• Termato

Referencias

1. Kosanke, K (2004). Química pirotécnica. Whitewater, CO: Journal of Pyrotechnics, Inc. p. 30. ISBN 978-1-889526-15-7.OCLC 61996957  .
2. Sociedad Química Estadounidense. Chemistry.org. Recuperado el 15 de octubre de 2010.
3. Bario: elementos en los fuegos artificiales. Chemistry.about.com (11 de junio de 2010). Recuperado el 15 de octubre de 2010.
4. Estroncio: elementos presentes en los fuegos artificiales. Chemistry.about.com (11 de junio de 2010). Recuperado el 15 de octubre de 2010.
5. Carga pirotécnica retardante – Patente 4419153. Freepatentsonline.com (13 de mayo de 1982). Recuperado el 15 de octubre de 2010.
6. EnergyStorm – Mezclas de titanio y boro como fuentes de calor variables Archivado el 29 de marzo de 2009 en Wayback Machine . Energystorm.us. Consultado el 15 de octubre de 2010.

Enlaces externos

• Un artículo de piroguía sobre la composición pirotécnica
• Propulsores sólidos