La razón para enfatizar la “baja tasa de absorción de humedad”: la seguridad y la estabilidad son lo primero
1. Garantizar la estabilidad química y la seguridad.
- Riesgo clave: La pólvora (pólvora negra) utilizada en fuegos artificiales es una mezcla de nitrato de potasio, azufre y carbón vegetal. Tanto el polvo de carbón vegetal como el azufre son muy finos. Si el nitrato de potasio absorbe humedad y forma grumos, estas partículas húmedas entrarán en contacto directo con el azufre y el carbón vegetal.
- Consecuencias graves: En un ambiente húmedo, el nitrato de potasio experimenta una lenta reacción REDOX con el azufre, generando sustancias más higroscópicas como el nitrato de amonio y el sulfato de potasio. Este proceso libera calor y reduce el punto de ignición de la mezcla. En caso de acumulación a gran escala, el calor acumulado por esta lenta reacción puede provocar autoignición y autoexplosión, uno de los riesgos de seguridad más peligrosos en la producción de fuegos artificiales.
2. Mantener la estructura física y la confiabilidad de la combustión.
- Apelmazamiento y fallo: Tras absorber humedad, el nitrato de potasio se delicuesce, provocando que la pólvora pirotécnica, inicialmente seca y suelta, se apelmace y endurezca. Esto provocará una carga desigual del propelente en el tubo de humo y obstruirá el tubo de descarga.
- Combustión interrumpida: La pólvora de los fuegos artificiales húmedos es extremadamente difícil de encender, o su velocidad de combustión es extremadamente inestable, lo que provoca graves problemas de calidad, como bombas mudas, explosiones a baja altitud y cilindros reventados. Para que los fuegos artificiales sean fiables, la pólvora debe arder de forma estable y continua a la velocidad de combustión prevista.
3. Mayor vida útil de almacenamiento
- El nitrato de potasio, con baja absorción de humedad, puede almacenarse en el almacén durante un largo periodo sin deteriorarse, lo que garantiza la estabilidad de las materias primas de producción. Esto es crucial para la gestión de inventarios y la producción anual de las fábricas de fuegos artificiales.
La razón para enfatizar el “alto contenido en potasio”: buscar un efecto de combustión potente y brillante
El contenido del componente efectivo, nitrato de potasio (KNO₃), debe ser alto, es decir, su pureza debe ser alta. Esto es crucial para el rendimiento de la combustión de los fuegos artificiales.
1. Proporcionar suficientes oxidantes
Un alto contenido de potasio (es decir, alta pureza) implica una mayor cantidad de moléculas de nitrato de potasio por unidad de masa, que pueden descomponerse para producir más oxígeno, oxidando así el combustible (carbón vegetal, azufre y otros combustibles metálicos) de forma más completa y rápida. Esto determina directamente la potencia explosiva, la altura de ascenso y la velocidad de eyección de los fuegos artificiales.
2. Optimizar la velocidad de combustión y la producción de energía.
Cuanto mayor sea la pureza del nitrato de potasio, menor será su contenido de impurezas (como cloruro de sodio, cloruro de potasio, humedad, etc.). Estas impurezas no solo no participan en reacciones exotérmicas, sino que también absorben calor, reducen la temperatura de combustión y ralentizan su velocidad.
Reduce la higroscopicidad y la interferencia de impurezas.
Muchas impurezas que reducen la pureza tienden a ser más higroscópicas (como los cloruros). Por lo tanto, el nitrato de potasio de alta pureza suele ir acompañado de una menor tasa de absorción de humedad, lo cual constituye una relación complementaria.
