Ohňostroj

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

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

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:

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.