O motivo para enfatizar a “baixa taxa de absorção de umidade”: Segurança e estabilidade vêm em primeiro lugar.

1. Garantir a estabilidade e a segurança química

• Principal risco: A pólvora (pólvora negra) usada em fogos de artifício é uma mistura de nitrato de potássio, enxofre e carvão. Tanto o carvão em pó quanto o enxofre são muito finos. Se o nitrato de potássio absorver umidade e formar grumos, essas partículas úmidas de nitrato de potássio entrarão em contato direto com o enxofre e o carvão.
• Consequências graves: Em um ambiente úmido, o nitrato de potássio sofre uma reação redox lenta com o enxofre, gerando substâncias mais higroscópicas, como nitrato de amônio e sulfato de potássio. Esse processo libera calor e reduz o ponto de ignição da mistura. Em caso de acúmulo em larga escala, o calor acumulado por essa reação lenta pode levar à autoignição e à autoexplosão, o que representa um dos maiores riscos à segurança na produção de fogos de artifício.

2. Manter a estrutura física e a confiabilidade da combustão.

• Aglomeração e falha: Após absorver umidade, o nitrato de potássio se deliquefaz, fazendo com que a pólvora, originalmente seca e solta, se aglomere e endureça. Isso leva a uma distribuição irregular do propelente no tubo de fumaça e ao entupimento do tubo de descarga.
• Combustão interrompida: A pólvora de fogos de artifício úmidos é extremamente difícil de inflamar, ou a taxa de combustão é extremamente instável, resultando em sérios problemas de qualidade, como "bombas mudas", explosões em baixa altitude e cilindros estourados. Fogos de artifício confiáveis exigem que a pólvora queime de forma estável e contínua na taxa de queima projetada.

3. Vida útil de armazenamento prolongada

• O nitrato de potássio, com baixa taxa de absorção de umidade, pode ser armazenado por longos períodos sem deterioração, garantindo a estabilidade da matéria-prima para a produção. Isso é crucial para a gestão de estoque e a produção contínua em fábricas de fogos de artifício.

O motivo para enfatizar o “alto teor de potássio”: buscar um efeito de combustão potente e brilhante.

O teor do componente ativo do nitrato de potássio (KNO₃) deve ser elevado, ou seja, sua pureza deve ser alta. Isso é crucial para o desempenho da combustão dos fogos de artifício.

1. Forneça oxidantes suficientes.

Um alto teor de potássio (ou seja, alta pureza) significa que há mais moléculas de nitrato de potássio por unidade de massa, que podem se decompor para produzir mais oxigênio, oxidando assim o combustível (carvão, enxofre e outros combustíveis metálicos) de forma mais completa e rápida. Isso determina diretamente o poder explosivo, a altura de ascensão e a velocidade de ejeção dos fogos de artifício.

2. Otimizar a velocidade de combustão e a produção de energia.

Quanto maior a pureza do nitrato de potássio, menor a quantidade de impurezas (como cloreto de sódio, cloreto de potássio, umidade, etc.) que ele contém. Essas impurezas não apenas não participam de reações exotérmicas, como também absorvem calor, reduzindo a temperatura de combustão e diminuindo a velocidade da queima.

Reduzir a higroscopicidade e a interferência de impurezas.

Muitas impurezas que reduzem a pureza tendem a ser mais higroscópicas (como os cloretos). Portanto, o nitrato de potássio de alta pureza geralmente apresenta uma menor taxa de absorção de umidade, o que representa uma relação complementar.