Pri zadaní slova „ohňostroj“ sa v Google ukázal približný počet výsledkov 1 570 000 (0,30 sekúnd).
Je to úžasné čo môžeme zistiť:
- Oslavy Silvestra v Bratislave za 80-tisíc €: Ohňostroj odpália z Hradu!
- Novoročný ohňostroj v Bardejove 2011/2012.
- Žiarsky ohňostroj je ohrozený.
- Silvestrovský ohňostroj v Ružomberku odpália z lúky.
- Ohňostroj má dodnes veľký úspech: Ako vlastne funguje?
- Pred oslavami Nového roka majú firmy na výrobu pyrotechniky plné ruky práce.
- Ohňostroje však už dávno nie sú len sezónnou záležitosťou.
- SVADOBNÝ OHŇOSTROJ | Váš ohňostroj.
- Ohňostroj na tortu.
Samozrejme môžeme zistiť fakty o ohňostrojoch v Tokiu, New Yorku, Moskve a v Tešedíkove. Toľko radosti a taká nádhera! Ako to vlastne funguje? Čo sa za tou krásou skrýva?
Je celý rad chemikálií ktoré sa na výrobu ohňostroja používajú. Jednou z možností je klasický čierny pušný prach. Má zo všetkých bežných výbušnín najnižšiu detonačnú rýchlosť. ktorá je blízka rýchlosti zvuku. Zároveň je jeho výroba veľmi lacná a pyrotechnické vlastnosti sú detailne preskúmané. Hlavné uplatnenie mu však patrí v oblasti zábavnej pyrotechniky [1].
Čierny pušný prach pozostáva z troch hlavných zložiek
Zloženie čierneho pušného prachu
VOJENSKÝ | TRHACÍ | ŠTANDARDNÝ | |
Dusičnan draselný | 74 - 75 % | 60 - 70 % | 75 % |
Síra | 10 - 11 % | 13 - 18 % | 10 % |
Drevené uhlie | 14 - 16 % | 15 - 22 % | 15 % |
V ponuke pyrotechniky je výber skutočne bohatý. Hmotnosť pyro- náplní sa pohybuje od niekoľkých gramov k náplniam 50 a viac gramovým. Pre jednoduchosť zoberme 10 gramovú pyro- náplň rakety. Pri vysokých teplotách horenia náplne prebieha celý rad reakcií a vznikajú zlúčeniny tuhého skupenstva i plyny CO, CO2, SO2, N2O, NO, NO2, H2S. Látky pre životné prostredie nevhodné.
Dávam otázku: Akú dráhu musí auto prejsť a koľko motorového paliva musí spáliť aby sa do povetria dostalo rovnaké množstvo SO2 ako v prípade vystrelenia jednej 10 gramovej rakety? (A hneď odpovedám). Pre jednoduchosť budem predpokladať, že v 10 gramovej náplni je 1 gram síry, ktorá sa pri horení zmení na oxid siričitý - SO2.
Začiatok nepovinného čítania_________________________________________
Európska únia vydala smernice o obsahu síry v automobilových palivách, ktoré vzhľadom na rozvoj automobilizmu zabezpečujú obmedzenie emisií síry. V štátoch EU sa obsah síry v priebehu posledných rokov v automobilových palivách výrazne znižoval.
Maximálny obsah síry v motorových palivách
od roku 1997 | od roku 2000 | od rok 2005 | od roku 2009 | |
Obsah síry v palivách v mg.kg-1 | 500 | 350 | 50 | 10 |
Obsah síry v palivách % m/m | 0,05 | 0,035 | 0,005 | 0,001 |
Rafinérie v EU súčasnosti vyrábajú benzíny a motorové nafty s obsahom síry pod 10 mg.kg-1.
1 miligram síry v 1 kg paliva (1 ppm) zodpovedá 1 gramu síry v 1 000 000 gramoch paliva
10 miligramov síry v 1 kg paliva (10 ppm) znamená 1 gram síry v 100 000 gramoch
10 miligramov síry v 1 kg paliva (10 ppm) teda znamená 1g síry v 100 kg paliva.
Benzíny majú hustotu okolo 0,720 g/cm3. Motorové nafty cca 0,830 g/cm3. Môžeme teraz vypočítať približný objem paliva a približnú dráhu vozidla (pri zvolenej spotrebe) pri spálení 1gramu síry v palive.
Napríklad:
Hmotnosť paliva | Hustota paliva | Objem paliva | Spotreba | Dráha | |
Palivo | kg | g.cm-3 | liter | l/100km | km |
Benzín | 100 | 0,72 | 139 | 7 | 1984 |
Motorová nafta | 100 | 0,83 | 120 | 5 | 2410 |
Koniec nepovinného čítania______________________________________________
Zjednodušene povedané spálenie jednej 10 gramovej náplne rakety (1g síry) prinesie do ovzdušia toľko síry ako spálenie cca 130 litrov paliva a prejazdenie cca 2000 km!
Rafinérie sa museli prispôsobiť smernici EU a do procesu výroby palív zaradili technológie, v ktorých sa pomocou vodíka sírne látky pretvárajú na uhľovodíky.
Procesy výroby palív z ropy sú energeticky veľmi náročné. Zahrňujú celý rad fyzikálnych a chemických procesov, ktoré postupne i paralelne pretvárajú medziprodukty z ropy na palivá vyhovujúce súčasným požiadavkám motorov i legislatívy. Rafinačné (čistiace) procesy, ktorými sa znižuje obsah síry vyžadujú veľké investičné aj prevádzkové náklady. Výroba vodíka zo zemného plynu a vodnej pary (parný reforming – katalytický proces pri cca 1000°C) je kľúčovým procesom pre rafináciu. Pri všetkých procesoch sa spotrebováva teplo na ohriatie látok vstupujúcich do procesu a u viacerých aj na udržanie behu chemických reakcií. Pritom vznikajú emisie nepriaznivo pôsobiace na životné prostredie, ale odstráni sa síra, z ktorej pri spálení paliva vzniká agresívna zlúčenina.
Preto sa síra viazaná v zlúčeninách s uhlíkom a vodíkom rafinérskych procesoch premieňa na zlúčeninu síry s vodíkom (sulfán) a odchádza z procesu v plynoch. Sulfán, sírovodík (vzorec H2S) je jedovatý plyn, preto sa musí z plynov zachytávať a spracovaním zneškodniť. V procese premeny sulfánu a oxidu siričitého (proces Claus) sa získava elementárna (čistá) síra. Síra sa používa na výrobu kyseliny sírovej, v gumárenskom priemysle, na výrobu špecialít, prísad, prípravkov na ochranu rastlín a aj v priemysle výbušnín. Množstvo síry zostane nespracované. Elementárna síra nie je pre životné prostredie nebezpečná. Rafinéria Slovnaft vyrobí ročne pri čistení palív (hydrogenačné rafinácie = rafinácie vodíkom) cca 20 000 ton síry. V zmysle smernice EU tak chráni ovzdušie pred zamorením oxidmi síry.
Je mi jasné, že sa nič nezmení, veď pri vystrelení 1 milióna rakiet s 10 gramovou pyro náplňou sa do povetria dostane „iba“ 1 tona síry viazaná v rôznych zlúčeninách. Do povetria sa dostanú aj iné produkty: plyny a tuhé látky ako kovy (Ba, Sr, Al, Mg,) a ich zlúčeniny, ale aj produkty rozkladu chlorečnanov, nitrozlúčenín, spojív a pod.
Pre krásu robíme ústupky. Ale ja nemám ohňostroje rád. A je mi jedno či sú to ohňostroje na konci roku, na olympiáde alebo na narodeninách nejakého potentáta. Nemám ich rád. A ešte som vám chcel povedať, že môj pes má o našu planétu strach. Keď sa koná ohňostroj celý sa trasie. Múdre je to zviera.