Pracovný postup

Veľmi opatrne rozotrite v trecej miske samostatne každú látku – chlorečnan, dusičnany a sacharózu a jemne rozotreté zložky ukladajte na kúsky filtračného papiera. POZOR! Po rozotretí každej látky musíte misku aj tĺčik dokonale očistiť a vysušiť.
Na väčší kus filtračného papiera (aspoň 30 x 30 cm) dajte tri lyžičky jemne rozotretého chlorečnanu draselného a jednu lyžičku farbiacej látky – dusičnanu strontnatého či bárnatého.
Potom pridajte 4 lyžičky jemne rozotretrej sacharózy. Nakoniec môžete pridať polovicu lyžičky práškového železa. Ak máte plastovú lyžičku, môžete ňou zmes opatrne zamiešať, dokonalé premiešanie docieľte presýpaním v papieri.
Po príprave obidvoch zmesí (jedna s dusičnanom bárnatým, druhá so strontnatým) si pripravte nehorľavú podložku a nasypte na ňu pyrotechnické zlože v hrúbke asi 1 cm do nejakého tvaru.
Opatrne zapáľte pomocou horiacej špajle niektorý koniec a pozorujte horenie. Zlož s dusičnanom strontnatým horí červeným a s dusičnanom bárnatým zeleným plameňom. Ak ste do zmesi dali aj práškové železo, zo zlože vyletujú žeravé čiastočky horiaceho železa.

Princíp

Pyrotechnické zlože sú mechanické zmesi látok, ktoré vybuchujú, vytvárajú (farebné) plamene či dymy. Do tejto kategórie látok radíme aj bengálske ohne, ktoré sú charakteristické tým, že plameň je intenzívne sfarbený. Sfarbenie sa dosahuje pridaním prchavých solí niektorých kovov, najlepšie je používať dusičnany či chloridy alkalických kovov a zemín. Úplne nevyhovujúce sú sírany. Pre efekt prskania sa používajú práškové kovy, na svetelné zvýraznenie plameňa sa môže použiť práškový horčík. Základnou súčasťou každého bengálskeho ohňa je samotná pyrotechnická zlož, ktorej základnou vlastnosťou by malo byť to, že nefarbí plameň. Preto je vhodné používať zlože a oxidovadlá bez sodných katiónov, najlepšie sú zlúčeniny draslíka – chlorečnan, chloristan či dusičnan; ako palivo je potrebné vylúčiť drevené uhlie. Ak je pokus realizovaný vo vnútorných priestoroch, je doporučené ako palivo používať sacharózu (cukor), lebo nevznikajú páchnuce produkty. Lepším palivom je však prášková síra, ktorá však po spálení produkuje štipľavo zapáchajúci oxid siričitý.

Jedna z možných variant reakčných pomerov bengálskeho ohňa sa dá opísať nasledovnou rovnicou:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 8 KClO₃ + 3 Me(NO₃)₂ + 4 Fe →
→ 8 KCl + 3 Me(NO₂)₂ + 2 Fe₂O₃ + 12 CO₂ + 11 H₂O

Ak pripravujeme zelený bengálsky oheň, Me je báryum (Ba) a ak pripravujeme červený oheň, Me je stroncium (Sr).

Pomôcky

nehorľavá podložka, filtračný papier, trecia miska

Čas

20 minút celý pokus

Náročnosť

Chemikálie

chlorečnan draselný,
dusičnan strontnatý,
dusičnan bárnatý,
sacharóza,
práškové železo

Chlorečnan draselný [KClO₃]

Bezfarebná kryštalická látka, veľmi dobre rozpustná vo vode. Je to veľmi silné oxidačné činidlo, preto sa musí skladovať bez prítomnosti ľahko horľavých látok. Pri príprave zmesí s horľavinami je nutné sa vyvarovať rozotieraniu týchto zmesí, keďže môže veľmi ľahko prísť ku vznieteniu či výbuchu. Pôsobí dráždivo na dýchací a tráviaci systém, a poškodzuje pečeň a obličky. V prípade požitia je nutné okamžite vyvolať zvracanie a vyhľadať lekársku pomoc. Na rastliny pôsobí ako totálny herbicíd.

Dusičnan strontnatý [Sr(NO₃)₂]

Bezfarebná kryštalická látka, veľmi dobre rozpustná vo vode. Najčastejšie je dodávaný ako tetrahydrát, ktorý ponechaním na vzduchu zvetráva. Má oxidačné účinky, preto je treba sa vyvarovať styku s ľahko horľavými látkami. Dráždi dýchacie cesty pri nadýchnutí, ale v prípade požitia nie je jedovatý, lebo vstrebávanie strontnatých solí je slabé. Významná je chronická toxicita, dôsledkom ktorej môže byť poškodenie obličiek, srdca a pečene. V prípade požitia sa vyvolá zvracanie a vyhľadá lekárska pomoc.

Dusičnan bárnatý

Bezfarebná kryštalická látka, veľmi dobre rozpustná vo vode. Pôsobí ako oxidačné činidlo, nesmie teda pri skladovaní prísť do kontaktu s ľahko horľavými látkami. Je mimoriadne toxický, pôsobí pri vdýchnutí, požití ale aj na pokožku a sliznice. V prípade otravy pôsobí veľmi vážne na svaly. Pri požití je potrebné okamžite vyvolať zvracanie a dať postihnutému vypiť síran horečnatý a sodný vo vode (vzniká netoxický síran bárnatý), a je tiež nutné vyhľadať lekársku pomoc.

Sacharóza [C₁₂H₂₂O₁₁]

Disacharid nachádzajúci sa vo všetkých zelených rastlinách. V našich podmienkach je priemyselným zdrojom sacharózy cukrová repa (beta vulgaris), vo svete cukrová trstina (saccharum officinarum). Je to bezfarebná kryštalická látka, ktorej molekula sa skladá z fruktózy a glukózy. Má sladkú chuť a je veľmi dobre rozpustná vo vode. Pri vyššej teplote sa rozkladá na látku nazývanú karamel, v roztoku sa v kyslom prostredí štiepi na glukózu a fruktózu. Nie je toxická.

Železo [Fe]

Je to pomerne mäkký, striebrosivý kov, chemicky pomerne reaktívny. Pôsobením vzdušnej vlhkosti a kyslíka sa oxiduje za vzniku zmesi hydratovaných oxidov a hydroxidov železa, nazývaných hrdza. Železo je dôležitý biogénny prvok. Ako centrálny atóm organokovového komplexu hemu, zabudovaného do bielkoviny hemoglobín hrá dôležitú úlohu v organizme teplokrvných živočíchov pri transporte kyslíka z pľúc do buniek. Vzhľadom na rozpustnosť samotné železo nie je toxické, väčšie množstvo práškového železa po požití môže spôsobiť zažívacie problémy. Po požití je treba vyvolať zvracanie.