有色发烟剂的应用和生成方法

有色发烟剂在军事上主要用作白天传递信号和目标的指示；焰火工业上则用于娱乐观赏，在空中燃放时构成彩带图案，给人以“美”的享受；航海方面用橙色烟雾作救生信号。下述两种方法中的任何一种都可以生成有色发烟剂。

（1）炸药起爆致使彩色物质扩散；

（2）彩色物质的汽化和凝结。

上述方法都包含彩色物质的汽化和凝结过程，并且只适合有机染料挥发形成有色发烟剂。有色发烟剂选用的染料需要考虑下述因素：①染料的熔化热、汽化热、升华热和分解热；②平衡蒸气压；③汽化速度；④汽化温度。

蒸气压低的染料需要用高温汽化，而这需要使用大量的燃料和氧化剂，会导致有色发烟剂形成的彩色烟幕质量不高。此外，如果染料的汽化温度和分解温度相差不大，则彩色烟幕的质量随燃料分解程度的增大而下降。

红色、橙色、黄色、绿色和蓝色是最常用的五种颜色。颜色的产生是由于有机染料强烈吸收可见光，而被粒子反射的光中则没有被吸收的波长，于是产生了观察者所看到的互补色。有色发烟剂是由氧化剂、可燃剂和染料组成的混合物。通常情况下，氧化剂为KClO3，燃料为乳糖/蔗糖，它们间的化学反应方程式如下：

通过调整KClO3和乳糖/蔗糖的配比来调控烟幕的持续时间及生成的热。KClO3和蔗糖反应生成的热汽化了染料，而气态产物又有助于汽化染料粒子的分散，然后汽化染料粒子凝结成彩色烟幕。为了得到高质量的烟幕，染料的汽化部分和非汽化部分的比例大致相等。下面列出了一些重要的染料和它们能产生的颜色。

红色：1-甲胺基蒽醌。

橙色：1-氨基蒽醌。

黄色：喹啉黄/金胺盐酸盐。(https://www.xing528.com)

绿色：1，4-二-P-甲苯醌蒽醌。

蓝色：1，4-二甲胺基蒽醌。

NaHCO3和KHCO3是常用的用于阻止染料过度分解的冷却剂。氯化铵、溴化铵、乙酸铵、碳酸铵、硫酸铵和酒石酸铵的缺点是在凝聚过程中形成白色烟幕，这会降低颜色的浓度。碳酸钙、高岭土等惰性稀释剂会降低燃烧速率。可用各种黏结剂来增强烟幕剂的机械强度并控制燃速。

在制造有机烟幕剂的过程中，经常遇到的问题是配方具有燃烧的趋势。这个问题可以通过加入冷却剂和正确设计烟幕排放喷嘴来解决。配比为50/50的氯酸钾/乳糖是典型的效率极高的加热混合物，下面列出了烟幕剂的典型配方：

乳糖　25%

氯酸钾　25%

染料　50%

某些情况下，将染料与PETN混合，可以获得持续时间短的瞬时烟幕剂。许多化学物质可以用很多不同方法生成白色烟幕，基于质量计算，白色烟幕生成效率高于彩色烟幕。

印度已经研发出许多种彩色烟幕剂配方并在不同领域进行了应用，这些彩色烟幕剂有飞行器或直升机着陆用烟幕剂配方（可生成持续时间为120 s的橙色烟幕）、防空武器和空空武器操作手训练用烟幕剂配方（可生成持续时间为65～70 s的高浓度红色烟幕）和防御水雷训练用烟幕剂配方（可生成持续时间为60 s的高浓度橙色烟幕）。