आतिशबाज़ी बनाने की विद्या संरचना: वर्गीकरण, घटक, अनुप्रयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

एक आतिशबाज़ी रचना एक पदार्थ या घटकों का मिश्रण है जो गर्मी, प्रकाश, ध्वनि, गैस, धुएं या उनके संयोजन के रूप में एक प्रभाव उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आत्मनिर्भर एक्ज़ोथिर्मिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है। बिना विस्फोट के होता है। ऐसी प्रक्रिया बाहरी स्रोतों से ऑक्सीजन पर निर्भर नहीं करती है।

आतिशबाजी की रचनाओं का वर्गीकरण

उन्हें क्रिया द्वारा विभाजित किया जा सकता है:

• उग्र।
• धुआं।
• गतिशील।

पहले दो समूहों को छोटे प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

उग्र: रोशनी, संकेत रात, अनुरेखक और कुछ आग लगाने वाला।

धूम्रपान समूह में दिन के समय सिग्नलिंग और मास्किंग (कोहरा) के लिए रचनाएं शामिल हैं।

आतिशबाजी के मुख्य प्रकार

उपरोक्त प्रभाव (प्रकाश, ध्वनि, आदि) इन घटकों का उपयोग करके बनाया जा सकता है:

• पाउडर फ्लैश - बहुत जल्दी जलता है, विस्फोट या तेज रोशनी पैदा करता है।
• बारूद - पाउडर की तुलना में धीमी गति से जलता है, बड़ी मात्रा में गैसों का उत्सर्जन करता है।
• ठोस प्रणोदक - रॉकेट और प्रोजेक्टाइल के लिए गतिज ऊर्जा के स्रोतों के रूप में उपयोग किए जाने वाले बहुत सारे गर्म वाष्प पैदा करता है।
• आतिशबाज़ी बनानेवाला यंत्र - बड़ी मात्रा में गर्मी, लपटें या गर्म चिंगारी पैदा करते हैं जिनका उपयोग अन्य रचनाओं को प्रज्वलित करने के लिए किया जाता है।
• इजेक्शन चार्ज - जल्दी जलता है, कम समय में बहुत अधिक गैस पैदा करता है, कंटेनरों से पेलोड छोड़ने के लिए इस्तेमाल किया जाता है।
• विस्फोटक शुल्क - जल्दी जलना, कम समय में बड़ी मात्रा में गैस का उत्पादन, कंटेनर को कुचलने और उसकी सामग्री को डंप करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• धुआं रचनाएं - धीरे-धीरे जलें, कोहरा (सादा या रंगीन) उत्पन्न करें।
• विलंब ट्रेनें - एक निरंतर शांत गति से धधकती हैं, जो फायर रिजर्व में देरी का कारण बनती हैं।
• पाइरोटेक्निक ऊष्मा स्रोत - बड़ी मात्रा में ऊष्मा का उत्सर्जन करते हैं और व्यावहारिक रूप से गैसों को नहीं फैलाते हैं, धीमी गति से जलते हैं, अक्सर दीमक की तरह।
• स्पार्कलर - सफेद या रंगीन चिंगारी पैदा करते हैं।
• चमकें - धीरे-धीरे जलें, बड़ी मात्रा में प्रकाश बनाएं, जिसका उपयोग प्रकाश या संकेतन के लिए किया जाता है।
• रंगीन आतिशबाजी रचनाएं - प्रकाश, सफेद या बहुरंगी चिंगारी उत्पन्न करती हैं।

आवेदन

आतिशबाज़ी बनाने की तकनीक और उत्पादों की कुछ तकनीकों का उपयोग उद्योग और विमानन में बड़ी मात्रा में गैस उत्पन्न करने के लिए किया जाता है (उदाहरण के लिए, एयरबैग में), साथ ही साथ विभिन्न मेंउपवास और इसी तरह की अन्य स्थितियों में। उनका उपयोग सैन्य उद्योग में भी किया जाता है जब बड़ी मात्रा में शोर, प्रकाश या अवरक्त विकिरण की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, रॉकेट, फ्लेयर्स और अचेत हथगोले। वर्तमान में सेना द्वारा प्रतिक्रियाशील सामग्री रचनाओं के एक नए वर्ग पर शोध किया जा रहा है।

कई आतिशबाज़ी बनाने वाले यौगिक (विशेषकर जिनमें एल्युमीनियम और परक्लोरेट शामिल हैं) अक्सर घर्षण, झटके और स्थैतिक बिजली के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। यहां तक कि 0.1 से 10 मिलीजूल की चिंगारी भी कुछ प्रभाव पैदा कर सकती है।

बारूद

यह प्रसिद्ध काला चूर्ण है। यह सबसे पुराना ज्ञात रासायनिक विस्फोटक है, जिसमें सल्फर (एस), चारकोल (सी) और पोटेशियम नाइट्रेट (साल्टपीटर, केएनओ 3) का मिश्रण होता है। पहले दो घटक ईंधन के रूप में कार्य करते हैं, और तीसरा एक ऑक्सीडाइज़र है। इसके आग लगाने वाले गुणों और इससे पैदा होने वाली गर्मी और गैस की मात्रा के कारण, आग्नेयास्त्रों और तोपखाने में प्रणोदक आवेशों के निर्माण में बारूद का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग उत्खनन, खनन और सड़क निर्माण में रॉकेट, आतिशबाजी और विस्फोटक उपकरणों के निर्माण में किया जाता है।

संकेतक

गनपाउडर का आविष्कार चीन में 7वीं शताब्दी में हुआ था और 13वीं शताब्दी के अंत तक यह अधिकांश यूरेशिया में फैल गया था। मूल रूप से ताओवादियों द्वारा औषधीय प्रयोजनों के लिए विकसित किया गया था, पाउडर का उपयोग लगभग 1000 ईस्वी सन् के युद्ध के लिए किया गया था।

बारूद को वर्गीकृत किया गया हैअपेक्षाकृत धीमी गति से अपघटन दर और कम चमक के कारण एक छोटे विस्फोटक के रूप में।

विस्फोटक शक्ति

प्रोजेक्टाइल के पीछे पैक किए गए बारूद का प्रज्वलन थूथन को तेज गति से आग लगाने के लिए पर्याप्त दबाव बनाता है, लेकिन इतना शक्तिशाली नहीं है कि बंदूक की बैरल को फोड़ सके। इस प्रकार, बारूद एक अच्छा ईंधन है, लेकिन इसकी कम विस्फोटक शक्ति के कारण पत्थर या किलेबंदी को नष्ट करने के लिए यह कम उपयुक्त है। पर्याप्त ऊर्जा स्थानांतरित करके (जलते हुए पदार्थ से तोप के गोले के द्रव्यमान तक, और फिर उससे प्रभाव गोला बारूद के माध्यम से लक्ष्य तक), बॉम्बर अंततः दुश्मन के गढ़वाले गढ़ों को खत्म कर सकता है।

गोले को भरने के लिए बारूद का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था और 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक खनन और सिविल इंजीनियरिंग परियोजनाओं में उपयोग किया जाता था, जब पहले विस्फोटकों का परीक्षण किया गया था। अपेक्षाकृत कम प्रभावशीलता (डायनामाइट और अमोनियम नाइट्रेट या ईंधन तेल जैसे नए विकल्पों की तुलना में) के कारण पाउडर का अब आधुनिक हथियारों और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग नहीं किया जाता है। आज बारूद की आग्नेयास्त्र ज्यादातर शिकार, लक्ष्य की शूटिंग तक ही सीमित हैं।

आतिशबाज़ी का ताप स्रोत

आतिशबाज़ी बनाने की विधि एक उपयुक्त आग लगाने वाले के साथ दहनशील पदार्थों पर आधारित एक उपकरण है। उनकी भूमिका नियंत्रित मात्रा में गर्मी पैदा करना है। आतिशबाज़ी के स्रोत आमतौर पर कम जलने की दर के साथ थर्माइट-जैसे (या संरचना-मंदी) ईंधन ऑक्सीडाइज़र पर आधारित होते हैं,वांछित तापमान पर उच्च ताप उत्पादन और बहुत कम या कोई गैस नहीं बनना।

उन्हें कई तरह से सक्रिय किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक माचिस और इम्पैक्ट कैप सबसे आम हैं।

पाइरोटेक्निक ताप स्रोतों का उपयोग अक्सर बैटरी को सक्रिय करने के लिए किया जाता है, जहां वे इलेक्ट्रोलाइट को पिघलाने का काम करते हैं। डिजाइन के दो मुख्य प्रकार हैं। एक फ्यूज स्ट्रिप (सिरेमिक पेपर में बेरियम क्रोमेट और पाउडर जिरकोनियम धातु युक्त) का उपयोग करता है। दहन आरंभ करने के लिए थर्मल पायरोटेक्निक ग्रैनुलेशन रचनाएं इसके किनारे पर चलती हैं। स्ट्रिप को आमतौर पर इलेक्ट्रिक इग्नाइटर या प्लग के साथ करंट का उपयोग करके शुरू किया जाता है।

दूसरा डिज़ाइन बैटरी पैक में एक केंद्रीय छेद का उपयोग करता है जिसमें एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रिक इग्नाइटर दहनशील गैसों और गरमागरम लैंप का मिश्रण छोड़ता है। एक केंद्रीय छेद वाला डिज़ाइन सक्रियण समय (दसियों मिलीसेकंड) को काफी कम कर सकता है। तुलना के लिए, हम ध्यान दें कि किनारे की पट्टी वाले उपकरणों में, यह संकेतक सैकड़ों मिलीसेकंड है।

बैटरी को सक्षम करना शॉटगन जैसे इम्पैक्ट प्राइमर के साथ भी किया जा सकता है। यह वांछनीय है कि एक्सपोजर का स्रोत गैस के बिना हो। आमतौर पर, आतिशबाज़ी बनाने की विद्या के मिश्रण की मानक संरचना में लोहे के पाउडर और पोटेशियम परक्लोरेट होते हैं। वजन अनुपात में, ये 88/12, 86/14 और 84/16 हैं। परक्लोरेट का स्तर जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक गर्मी उत्पन्न होती है (नाममात्र 200, 259 और 297 कैलोरी/ग्राम)। आयरन-परक्लोरेट गोलियों के आकार और मोटाई का जलने की दर पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, लेकिन वे करते हैंघनत्व, संरचना, कण आकार पर प्रभाव और वांछित गर्मी रिलीज प्रोफ़ाइल को समायोजित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

उपयोग की जाने वाली एक अन्य संरचना बेरियम क्रोमेट के साथ जिरकोनियम है। एक अन्य मिश्रण में 46.67% टाइटेनियम, 23.33% अनाकार बोरॉन और लगभग 30% बेरियम क्रोमेट होता है। 45% टंगस्टन, 40.5% बेरियम क्रोमेट, 14.5% पोटेशियम परक्लोरेट, और 1% विनाइल अल्कोहल और बाइंडर एसीटेट भी उपलब्ध हैं।

पाइरोटेक्निक रचनाओं के इंटरमेटेलिक घटकों को बनाने के लिए प्रतिक्रियाएं, जैसे कि बोरान के साथ जिरकोनियम, का उपयोग तब किया जा सकता है जब गैस रहित संचालन, गैर-हीड्रोस्कोपिक व्यवहार और परिवेश के दबाव से स्वतंत्रता वांछित हो।

ऊष्मा स्रोत

यह आतिशबाज़ी बनाने की क्रिया का एक सीधा हिस्सा हो सकता है, उदाहरण के लिए, रासायनिक ऑक्सीजन जनरेटर में इस तरह के एक घटक का उपयोग ऑक्सीडाइज़र की एक बड़ी मात्रा के साथ किया जाता है। दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी का उपयोग थर्मल अपघटन के लिए किया जाता है। कोल्ड बर्निंग के संबंध में, रंगीन धुएं का उत्पादन करने के लिए या कीटनाशकों या सीएस गैस जैसे एरोसोल का छिड़काव करने के लिए, वांछित यौगिक के उच्च बनाने की क्रिया की गर्मी प्रदान करने के लिए रचनाओं का उपयोग किया जाता है।

रचना का चरण मंदता घटक, जो दहन उत्पादों के साथ मिलकर एक अलग चरण संक्रमण तापमान के साथ मिश्रण बनाता है, लौ की ऊंचाई को स्थिर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

सामग्री

आतिशबाज़ी बनाने की विद्या की रचनाएँ आमतौर पर छोटे. के समरूप मिश्रण होते हैंईंधन कण और ऑक्सीकारक। पूर्व अनाज या गुच्छे हो सकता है। आम तौर पर, कणों का सतह क्षेत्र जितना अधिक होता है, प्रतिक्रिया और दहन की दर उतनी ही अधिक होती है। कुछ उद्देश्यों के लिए, पाउडर को ठोस पदार्थ में बदलने के लिए बाइंडरों का उपयोग किया जाता है।

ईंधन

विशिष्ट प्रकार धातु या धातु के चूर्ण पर आधारित होते हैं। संरचना कई अलग-अलग प्रकार के ईंधन का संकेत दे सकती है। कुछ बाँधने का काम भी कर सकते हैं।

धातु

आम ईंधन में शामिल हैं:

• मिश्रण के कई वर्गों में एल्युमीनियम सबसे आम ईंधन है, साथ ही दहन अस्थिरता का नियामक भी है। ठोस कणों के साथ उच्च तापमान की लौ जो रंगों की उपस्थिति में हस्तक्षेप करती है, नाइट्रोजन, अमोनिया और गर्मी के ऑक्साइड बनाने के लिए नाइट्रेट्स (अमोनियम को छोड़कर) के साथ प्रतिक्रिया करती है (कमरे के तापमान पर धीमी प्रतिक्रिया, लेकिन 80 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हिंसक, आत्म-प्रज्वलित हो सकती है).
• मैग्नलियम एक एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम मिश्र धातु है जो एक धातु की तुलना में अधिक स्थिर और कम खर्चीली होती है। मैग्नीशियम की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील, लेकिन एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक ज्वलनशील।
• लोहा - सोने की चिंगारी बनाता है, जो आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला तत्व है।
• स्टील लोहे और कार्बन का एक मिश्र धातु है जो शाखाओं वाली पीली-नारंगी चिंगारी पैदा करता है।
• ज़िरकोनियम - ज्वलनशील मिश्रणों के लिए उपयोगी गर्म कणों का उत्पादन करता है, जैसे नासा के मानक सर्जक, और दहन अस्थिरता को दबाने के लिए।
• टाइटेनियम - गर्म आतिशबाज़ी बनाने की विद्या और यौगिकों का उत्पादन करता है, बढ़ाता हैझटके और घर्षण के प्रति संवेदनशीलता। कभी-कभी एक Ti4Al6V मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है जो थोड़ी तेज सफेद चिंगारी पैदा करता है। पोटेशियम परक्लोरेट के साथ, इसका उपयोग कुछ आतिशबाज़ी बनाने वालों में किया जाता है। मोटा पाउडर सुंदर शाखाओं वाली नीली-सफेद चिंगारी पैदा करता है।
• फेरोटिटेनियम एक लौह-टाइटेनियम मिश्र धातु है जो पायरोटेक्निक सितारों, रॉकेट, धूमकेतु और फव्वारे में उपयोग की जाने वाली चमकदार चिंगारी बनाता है।
• फेरोसिलिकॉन एक लौह-सिलिकॉन पदार्थ है जिसका उपयोग कुछ मिश्रणों में किया जाता है, कभी-कभी कैल्शियम सिलिकाइड की जगह ले लेता है।
• मैंगनीज - जलने की दर को नियंत्रित करने के लिए प्रयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, रचनाओं में देरी से।
• जिंक - सल्फर के साथ कुछ धुएं की रचनाओं में उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग रॉकेट के लिए शौकिया ईंधन के रूप में और साथ ही आतिशबाज़ी करने वाले सितारों में किया जाता है। नमी के प्रति संवेदनशील। अनायास प्रज्वलित हो सकता है। मुख्य ईंधन के रूप में शायद ही कभी इस्तेमाल किया जाता है (धूम्रपान रचनाओं के अपवाद के साथ), इसे एक अतिरिक्त घटक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
• तांबा - अन्य प्रजातियों के साथ नीले रंग के रूप में प्रयोग किया जाता है।
• पीतल जस्ता और तांबे का एक मिश्र धातु है जिसका उपयोग कुछ आतिशबाजी फ़ार्मुलों में किया जाता है।
• टंगस्टन - रचनाओं के जलने की दर को नियंत्रित और धीमा करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि अपने हाथों से आतिशबाज़ी की रचनाएँ बनाना खतरनाक है।