烟火药的化学稳定性探讨

烟火药剂的化学安定性是烟火药剂在贮存过程中，不改变其物理化学性质而保持原有的燃放效果的能力。而实际上烟火药剂和烟花爆竹产品在贮存过程中都将会发生一定的物理化学变化，使特种效应降低，甚至完全失去燃放性能。

（1）吸湿引起的烟火药化学性质变化。烟火药剂的化学安定性虽然与很多因素有关，但受潮吸湿引起药剂的化学性质的变化是主要的。

烟火药的安定性在很大程度上取决于药剂的吸湿性。大多数烟火药剂以铝粉、镁粉作为可燃物，它们受潮后将发生下列化学反应：

含有Mg、Al的烟火药由于放热和释放H2，易引发自燃乃至爆炸。如果Mg、Al中含有Cu、Pb、Fe等杂质，反应还将加速。如Mg遇到Cu2+，将发生以下电子传递反应：

Cu2+/Mg的标准电动势是+2.72 V，显然它是一个能产生自发反应的过程。因此，在含有Mg的烟火药中不能有Cu2+、Pb2+、Fe2+等杂质。

镁、铝等金属粉和氧化剂（硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐等）混合后与水的反应速度会更快。例如钡盐照明剂，Ba（NO3）2+Mg+Al+黏结剂，吸湿后的反应如下：Ba（AlO2）2能溶于H2O，所以反应进行很快，且释放出的H2又使Ba（NO3）2还原成Ba（OH）2，因而又促使Al和Ba（OH）2反应，使Al不断地受到腐蚀。与此同时，Ba（NO3）2和H2作用生成的NH3，溶于水形成NH4OH，部分与Ba（NO3）2发生如下反应：

由于Ba（OH）2与Al起反应，生成的Ba（OH）2浓度在反应过程中不断降低，所以化学平衡向右移动，促使Ba（NO3）2反应生成Ba（OH）2的速率加快。(www.xing528.com)

（2）硫、磷和铵盐对烟火药剂化学安定性的影响。如果在含镁的药剂中加入硫，化学安定性降低。这是因为S+Mg=MgS。而含Al药剂中，S的加入影响不大。因为S+Al要在500～600℃时才能发生化学反应生成Al2S3。所以，含有铝的烟火药剂比含镁的药剂安定得多。

含氯酸盐烟火药剂中，不得加入S或P，因这类混合物非常敏感，在极轻微的外界作用下即能爆炸或自行着火。

在氯酸盐的烟火药剂中，不得加铵盐，因为它们反应后生成NH4ClO3，其在30～60℃就能自行分解，导致自发火乃至爆炸。如发烟剂含有氯酸钾，同时又含铵盐，受潮后发生如下互换反应：

（3）不含金属粉的药剂受潮后，不会引起显著的化学变化，但若在某药剂中含有两种可发生复分解反应的盐时，化学变化很大，以致造成整个药剂失效。

例如黄光剂Ba（NO3）2+Na2CO3=BaCO3+2NaNO3，BaCO3产生沉淀，Na2CO3本身吸湿性很强，使得药剂进一步吸湿，直至完全失效。

（4）不含金属粉，也不含吸湿性盐的发光信号剂，如氯酸钾+SrCO3+虫胶红光剂，在贮放中不会产生重大的化学性质变化，比较安定。