home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Surfer: Getting Started / Internet Surfer - Getting Started (Wayzata Technology)(7231)(1995).bin / pc / textfile / mac_faqs / pyrotech < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1995-01-01  |  49.9 KB

  1. Xref: bloom-picayune.mit.edu rec.pyrotechnics:9005 news.answers:4760
  2. Path: bloom-picayune.mit.edu!senator-bedfellow.mit.edu!senator-bedfellow.mit.edu!usenet
  3. From: agbrooks@teaching.cs.adelaide.edu.au (Zoz)
  4. Newsgroups: rec.pyrotechnics,news.answers
  5. Subject: rec.pyrotechnics FAQ
  6. Followup-To: rec.pyrotechnics
  7. Date: 23 Dec 1992 06:02:21 GMT
  8. Organization: Massachvsetts Institvte of Technology
  9. Lines: 1221
  10. Approved: news-answers-request@MIT.Edu
  11. Expires: 16 Jan 1993 06:02:09 GMT
  12. Message-ID: <pyrotechnics-faq_725090529@athena.mit.edu>
  13. Reply-To: agbrooks@teaching.cs.adelaide.edu.au (Zoz)
  14. NNTP-Posting-Host: pit-manager.mit.edu
  15. Summary: This file contains basic details, safety information and answers to
  16.          frequently asked questions about pyrotechnics.  It is recommended
  17.          that all subscribers to the newsgroup rec.pyrotechnics read this
  18.          document before attempting any practical pyrotechnics.
  19. X-Last-Updated: 1992/12/22
  20.  
  21. Archive-name: pyrotechnics-faq
  22.  
  23.  
  24.                               REC.PYROTECHNICS FAQ
  25.                               ++++++++++++++++++++
  26.  
  27.  
  28. CONTENTS
  29. ========
  30.  
  31. 1. Introduction - Welcome to rec.pyrotechnics
  32.  
  33. 2. Reading rec.pyrotechnics
  34.  
  35. 3. Posting to rec.pyrotechnics
  36.  
  37. 4. Legal Aspects of Pyrotechnics
  38.  
  39. 5. PGI - Pyrotechnics Guild International
  40.  
  41. 6. Pyrotechnic Literature
  42.   6a. Fireworks Literature
  43.   6b. Fringe Literature
  44.   6c. Net-Available Information
  45.  
  46. 7. Frequently Asked Questions
  47.   7a. Nitrogen Tri-Iodide, NH3.NI3
  48.   7b. Thermite
  49.   7c. Dry Ice Bombs
  50.   7d. Smoke Bombs
  51.   7e. Basic Pyrotechnic Devices
  52.   7f. Terminator Bombs, MacGyver, etc.
  53.  
  54. 8. Commonly Used Chemicals in Pyrotechnics
  55.  
  56.  
  57. 1. Introduction - Welcome to rec.pyrotechnics
  58. =============================================
  59.  
  60. Rec.pyrotechnics is a worldwide newsgroup dedicated to the discussion of
  61. fireworks and explosives, mostly concerned with their construction. The
  62. readers of rec.pyrotechnics welcome anyone with an interest in the
  63. subject, be they experienced or just trying to get started in the hobby.
  64.  
  65. If you are just getting started, try to get hold of as much information
  66. on the subject as you can, and read it carefully. If it is explosives
  67. you are interested in, make sure you read up on the theory behind
  68. explosives. There is a lot of misinformation in movies etc. regarding
  69. explosives, so it is important you get a good background from a reliable
  70. source.
  71.  
  72. In the Pyrotechnic Literature section below are several books that are
  73. must-reads for anyone serious about pyrotechnics. Try all your local
  74. libraries - even if they don't have the books mentioned below, they are
  75. sure to have some information on the subject. Remember, you can never be
  76. too well-informed - it is *your* safety that is at stake, and not being
  77. aware of all the aspects involved is extremely dangerous.
  78.  
  79. Pyrotechnics and explosives are not safe - factories have been destroyed
  80. in the past, and they have access to the best materials and equipment,
  81. and take the most stringent safety precautions. Some people on the net
  82. have also been injured by accidents, and many of them had years of
  83. experience and took extremely comprehensive safety measures.
  84.  
  85. Some knowledge of chemistry and physics is essential - if you didn't do
  86. high-school chemistry, get yourself a chemistry textbook and read it.
  87. Make sure you understand the basic principles involved for any
  88. composition you might be making. It is a good idea to check a recipe out
  89. with someone who is experienced in chemistry, to make sure you haven't
  90. missed any safety aspect.
  91.  
  92. If you take the time to find out all the information, and put safety of
  93. yourself and others as your highest priority, you will find pyrotechnics
  94. an extremely fun and rewarding hobby.
  95.  
  96. 2. Reading rec.pyrotechnics
  97. ===========================
  98.  
  99. Often you will see an interesting composition or method posted to
  100. rec.pyrotechnics and the temptation is to run out and try it immediately.
  101. However, sometimes information posted will contain errors, or omit
  102. important safety aspects. Sometimes people will post methods that they
  103. heard from some vague source, or that they think should work but haven't
  104. tried.
  105.  
  106. Leave it for a couple of days to see if anyone on the net responds to it.
  107. If not, get a printout of it and read it several times to make sure you
  108. are completely familiar with it. If you have any questions or corrections
  109. for an article, please don't hesitate to post. People on the net would
  110. much rather answer a question that may seem "silly" to you, than to have
  111. you get hurt.
  112.  
  113. 3. Posting to rec.pyrotechnics
  114. ==============================
  115.  
  116. If you have a composition or a method that has served you well, please
  117. share it with the net. Also if you have a question, people will be happy
  118. to help you out with it.
  119.  
  120. However, please remember that you message is going to be read by a lot of
  121. people around the world, many of whom may not be as familiar with aspects
  122. of your posting as you are. Include all relevant safety information, for
  123. example possible mixing and storage hazards, toxicity, expected behaviour
  124. of the composition once ignited etc.
  125.  
  126. If you post something you haven't tried, be sure to make that clear in
  127. your article. This is a good idea when asking questions as well - make
  128. sure it is obvious that you are asking a question, rather than posting
  129. something you don't know about and hoping someone will correct it.
  130.  
  131. Read through your article before posting it to make sure that you have
  132. covered every aspect, and that there are no errors or ambiguities that
  133. could cause people to interpret part of it the wrong way.
  134.  
  135. 4. Legal Aspects of Pyrotechnics
  136. ================================
  137.  
  138. Chances are that many of the procedures involved in pyrotechnics are
  139. illegal without a permit where you live. There are generally separate
  140. laws regarding storage of chemicals, manufacture of fireworks,
  141. manufacture of explosives, storage of fireworks, storage of explosives,
  142. use of fireworks and use of explosives.
  143.  
  144. The laws regarding fireworks may also be split up in terms of the "Class"
  145. of fireworks concerned - commonly available fireworks are Class C, while
  146. the fireworks typically seen at displays will be mainly Class B, with
  147. some Class C. Make sure you know where you stand in terms of the law in
  148. your area, and get a permit if necessary.
  149.  
  150. Make sure that what you are doing will not cause any damage to other
  151. people's property, and that there are no innocent bystanders that can get
  152. hurt. There are plenty of laws relating to injury or damage to third
  153. parties and their property, not to mention lawsuits. We don't want anyone
  154. to get in trouble with the law because of anything here.
  155.  
  156. 5. PGI - Pyrotechnics Guild International
  157. =========================================
  158.  
  159. Pyrotechnics Guild International, Inc is a non-profit organization of
  160. professional and amateur fireworks enthusiasts: builders, shooters &
  161. watchers.
  162.  
  163. Membership includes a quarterly journal and an annual convention.
  164.  
  165. (Idaho (Fire) Falls, Idaho, 92)
  166.  
  167. For membership information, contact:
  168.  
  169.         PGI
  170.         Ed Vanasek
  171.         18021 Baseline Ave
  172.         Jordan, MN
  173.         55352
  174.  
  175.         You need either three reccomendations from random people or one
  176.         reccomendation from a PGI member.  Dues are $25/yr., US.
  177.  
  178. Another newsletter is American Fireworks News, monthly, miscellaneous
  179. news, technical articles, ads, $19.95/yr.
  180.  
  181.         AFN
  182.         Star Rt Box 30
  183.         Dingmans Ferry, PA
  184.         18328
  185.  
  186.  
  187. 6. Pyrotechnic Literature
  188. =========================
  189.  
  190. 6a. Fireworks Literature
  191. ------------------------
  192.  
  193. These are extremely good books on the subject of pyrotechnics, and are
  194. really a must-read for the serious pyrotechnics enthusiast. Many others
  195. that are not listed here are also worth reading - check out your local
  196. library, Books In Print, Pyrotechnica Publications etc. for more
  197. references.
  198.  
  199. Conkling, John A.: "Chemistry of Pyrotechnics: Basic Principles & Theory"
  200. (Marcel Dekker, New York, NY 1986. (ISBN 0-8247-7443-4).)
  201.  
  202. See also Conkling's articles in Scientific American (July 1990, pp96-102)
  203. and Chemical & Engineering News (June 29, 1981, pp24-32).
  204.  
  205.  
  206. Shimizu, Takeo: "Fireworks - The Art, Science and Technique", 2nd ed.
  207. (Pyrotechnica Publications, 1988. (ISBN 0-929388-04-6).)
  208.  
  209.  
  210. Lancaster, Ronald: "Fireworks, Principles and Practice" (Illus.) 2nd ed.
  211. (Chemical Publishing Company Incorporated, 1992. (ISBN 0-8206-0339-2).)
  212. The 1st edition is also available, and is much cheaper. The 2nd edition
  213. only has about 20 new pages and some minor corrections, but is about
  214. $50 more expensive.
  215. Shimizu often directs people to Lancaster rather than giving the detailed
  216. information himself.
  217.  
  218.  
  219. Weingart, George W.: "Pyrotechnics" (Illus.)
  220. (Chemical Publishing Company Incorporated, 1968. (ISBN 0-8206-0112-8).)
  221.  
  222.  
  223. Davis, Tenney L.: "Chemistry of Powder and Explosives"
  224.  
  225.  
  226. More references are available from Books In Print.
  227.  
  228. By far the best source for all books on fireworks is:
  229.  
  230. Pyrotechnica Publications
  231. 2302 Tower Drive
  232. Austin, TX 78703 USA
  233.  
  234.  
  235. 6b. Fringe Literature
  236. ---------------------
  237.  
  238. These books usually deal with home-made explosives etc. more than
  239. fireworks, and are usually dubious at best. Most are not worth buying,
  240. especially if you are more interested in the pyrotechnics field.
  241.  
  242. Much of the information in them is inherently unsafe - many of the books
  243. deal with field-expedient methods, and assume that some casualties are
  244. acceptable along the way. If you want to try anything out of one of
  245. these, it is a good idea to ask about it on the net or to someone
  246. experienced in pyrotechnics or explosives.
  247.  
  248.  
  249. "The Anarchist's Cookbook": this is in "Books in Print" so your local
  250. bookstore should be able to get you a copy.  Alternatively, you can send
  251. $22 (includes postage) to Barricade Books, PO Box 1401, Secaucus NJ 07096.
  252. The Anarchist's Cookbook gets a big thumbs down because it is full of
  253. inaccurate information.
  254.  
  255. "Ragnar's Guide to Home and Recreational Use of High Explosives": thumbs
  256. down as it is even more inaccurate than The Anarchist's Cookbook.
  257.  
  258. US Army Technical Manual 31-210 1969 "Improvised Munitions Handbook":
  259. The Improvised Munitions Handbook generally gets okay reviews; it
  260. contains a whole bunch of recipes for making explosives etc. out of handy
  261. chemicals. You can get it from several sources, gun shows, or for $5 from
  262. Sierra Supply.
  263.  
  264. "Poor Man's James Bond Vol. 2": mostly a set of reprints of various
  265. books, in small type.  It does have Davis' Chem. of Powder and Explosives
  266. and what appears to be Vol. 1 and 2 of the Improvised Munitions Handbook
  267. series. Vol. 1 of PMJB has a reprint of Weingart's book Pyrotechnics (?)
  268.  
  269. Here are some sources for the books.  Most of these places will send you
  270. a catalog with related material.
  271.  
  272. Loompanics, P.O. Box 1197 Port Townsend, WA 98368.
  273. This company sells a wide selection of fringe books on drugs, explosives,
  274. war, survival, etc.
  275. Catalog $5.
  276.  
  277. Sierra Supply, PO Box 1390 Durrango, CO 81302 (303)-259-1822.
  278. Sierra sells a bunch of army surplus stuff, including technical
  279. manuals such as the Improvised Munitions Handbook.
  280. Sierra has a $10 minimum order + $4 postage.  Catalog $1.
  281.  
  282. Paladin Press, P.O. Box 1307 Boulder, CO 80306
  283.  
  284. Delta Press Ltd, P.O. Box 1625 Dept. 893 El Dorado, AR 71731
  285.  
  286. Phoenix Systems, P.O. Box 3339, Evergreen CO 80439
  287. Phoenix carries fuse (50 ft/$9), smoke grenades, tracer ammo, dummy
  288. grenades. Catalog $3.
  289.  
  290. U.S. Cavalry, 2855 Centennial Ave.  Radcliff, KY 40160-9000 (502)351-1164
  291. Sells all kinds of military and adventure equipment.
  292.  
  293. Thanks to Ken Shirriff, Phil Ngai, Keith Wheeler, Charles Marshall, Gary
  294. Hughes, and others.
  295.  
  296. 6c. Net-Available Information
  297. -----------------------------
  298.  
  299. The so-called "gopher files", a collection of 4 introductory files on
  300. pyrotechnics, are available using a file transfer client called gopher.
  301. The sources for gopher are available via anonymous FTP from
  302. boombox.micro.umn.edu in the directory /pub/gopher/ .
  303.  
  304. You can see what it looks like by telneting to consultant.micro.umn.edu
  305. and logging in as "gopher". The pyroguide is in the Gopher system under:
  306.  
  307. Other Gopher and Information Servers/Fun & Games/Recipes/Misc/Pyrotechnics
  308.  
  309. These files are quite a good introduction to pyrotechnics, including
  310. information on the manufacture of fuses and casings.
  311.  
  312.  
  313. "The Big Book Of Mischief 1.3", commonly abbreviated TBBOM, is available
  314. via anonymous FTP from world.std.com, and has the file path:
  315.  
  316. obi/Mischief/tbbom13.txt.Z
  317.  
  318. This is generally a compilation of articles from many sources such as
  319. 'The Poor Man's James Bond' and from here in rec.pyrotechnics. This also
  320. comes under the heading of 'Fringe Literature', as many of the items and
  321. methods contained in it are of dubious safety and reliability.
  322.  
  323. 7. Frequently Asked Questions
  324. =============================
  325.  
  326. Below are descriptions of several things that are frequently asked about
  327. on rec.pyrotechnics - they are not generally of much use in fireworks,
  328. but they are here to cut down message traffic on these subjects which
  329. have been covered many times before.
  330.  
  331. First though, here are some safety rules. Read these and memorize them.
  332.  
  333. 1. Mix only small batches, especially when trying something out for the
  334.    first time. Some mixtures, particularly flash powder, will detonate
  335.    rather than deflagrate (just burn) if enough is present to be self-
  336.    confining. It doesn't take much to do this. Small amounts of
  337.    unconfined pyrotechnic mixtures may damage your hands, eyes or face.
  338.    Larger amounts can threaten arms, legs and life. The hazards are
  339.    greatly reduced by using smaller amounts. Also be aware that a mixture
  340.    using finer powders will generally behave MUCH more vigorously than
  341.    the same mixture made with coarser ingredients. Many of these mixtures
  342.    are MUCH more powerful than comparable amounts of black powder. Black
  343.    powder is among the tamest of the pyrotechnician's mixtures.
  344.  
  345. 2. Many of these mixtures are corrosive, many are very toxic, some will
  346.    react strongly with nearly any metal to form much more unstable
  347.    compounds.  Of the toxics, nearly all organic nitrates have *very*
  348.    potent vasodilator (heart and circulatory system) effects.  Doses for
  349.    heart patients are typically in the small milligram range.  Some can
  350.    be absorbed through the skin.
  351.  
  352. 3. Keep your work area clean and tidy. Dispose of any spilled chemicals
  353.    immediately. Don't leave open containers of chemicals on your table,
  354.    since accidental spillage or mixing may occur. Use only clean equipment.
  355.  
  356. 4. If chemicals need to be ground, grind them separately, never together.
  357.    Thoroughly wash and clean equipment before grinding another chemical.
  358.  
  359. 5. Mixing should be done outdoors, away from flammable structures, and
  360.    where ventilation is good. Chemicals should not be mixed in metal or
  361.    glass containers to prevent a shrapnel hazard. Wooden containers are
  362.    best, to avoid static. Always use a wooden implement for stirring.
  363.    Powdered mixtures may be mixed by placing them on a sheet of paper and
  364.    rolling them across the sheet by lifting the sides and corners one at
  365.    a time.
  366.  
  367. 6. Don't store powdered mixtures, in general. If a mixture is to be
  368.    stored, keep it away from heat sources, in cardboard or plastic
  369.    containers. Keep all chemicals away from children or pets.
  370.  
  371. 7. Be sure all stoppers or caps, especially screw tops, are thoroughly
  372.    clean. Traces of mixture caught between the cap and the container can
  373.    be ignited by friction from opening or closing the container.
  374.  
  375. 8. Always wear a face shield, or at least shatterproof safety glasses.
  376.    Also wear a dust mask when handling powdered chemicals. Particulate
  377.    matter in the lungs can cause severe respiratory problems later in
  378.    life. Wear gloves and a lab apron when handling chemicals. This rule
  379.    is very important.
  380.  
  381. 9. Make sure there are no ignition sources near where you are working.
  382.    This includes heaters, motors and stove pilot lights. Above all,
  383.    DON'T SMOKE!
  384.  
  385. 10. Have a source of water READILY available. A fire extinguisher is
  386.     best, a bucket of water is the bare minimum.
  387.  
  388. 11. Never, under any circumstances, use metal or glass casings for
  389.     fireworks. Metal and glass shrapnel can travel a long way, through
  390.     body parts that you'd rather they didn't.
  391.  
  392. 12. Always be thoroughly familiar with the chemicals you are using. Don't
  393.     just rely on the information provided with the recipe. Look for extra
  394.     information - the Merck Index is very good for this, especially
  395.     regarding toxicity. It can also provide pointers to journal articles
  396.     about the chemical.
  397.  
  398. 13. Wash up carefully after handling chemicals. Don't forget to wash your
  399.     ears and your nose.
  400.  
  401. 14. If a device you build fails to work, leave it alone for half an hour,
  402.     then bury it. Commercial stuff can be soaked in water for 30 minutes
  403.     after being left for 30, then after 24 hours cautious disassembly can
  404.     be a valid learning experience. People have found "duds" from shoots
  405.     that took place over a year ago, having been exposed to rain etc,
  406.     which STILL functioned when fitted with fresh fuse or disposed of in
  407.     a bonfire. Even after a 30 minute waiting period (minimum), initial
  408.     pickup should be with a long- handled shovel.
  409.  
  410. 15. Treat all chemicals and mixtures with respect. Don't drop them or
  411.     handle them roughly. Treat everything as if it may be friction- or
  412.     shock-sensitive. Always expect an accident and prepare accordingly,
  413.     even if all these safety precautions are observed. Several people on
  414.     the net have gotten stitches, lost fingers, or been severely burned.
  415.     Some of them were very scrupulous in their safety precautions and had
  416.     many years' safe experience with pyrotechnics.
  417.  
  418. 7a. Nitrogen Tri-Iodide, NI3.NH3
  419. --------------------------------
  420.  
  421. Nitrogen Tri-Iodide is a very unstable compound that decomposes
  422. explosively with the slightest provocation. It is too unstable to have
  423. any practical uses, but is often made for its novelty value.  Some books
  424. describe uses for it in practical jokes etc. but in my experience it has
  425. been far too unstable for this to be a feasible idea. Despite its common
  426. name, the explosive compound is actually a complex between nitrogen
  427. tri-iodide and ammonia, NI3.NH3 (nitrogen tri-iodide monamine).
  428.  
  429. Reagents:
  430.  
  431. Solid Iodine (I2)
  432. Ammonia solution (NH4OH) - Use only pure, clear ammonia. Other solutions,
  433.                            such as supermarket 'cloudy' ammonia, will not
  434.                            give the desired product.
  435.  
  436.  
  437. Place a few fine crystals of iodine in a filter paper. The best way to
  438. make fine iodine crystals is to dissolve the iodine in a small quantity
  439. of hot methanol (care: methanol is toxic and flammable. Heat on a steam
  440. bath away from open flame. Use in a well-ventilated area.), and then pour
  441. the solution into a container of ice-cold water. This will cause
  442. extremely fine iodine crystals to precipitate out. Drain off the liquid
  443. and wash the crystals with cold water. If this method is not possible,
  444. crush the iodine as finely as possible.
  445.  
  446. Then filter ammonia through the iodine crystals. Use a small amount of
  447. ammonia and refilter it, to reduce wastage. The smaller the pieces of
  448. iodine the better the result, as more iodine will react if it has a
  449. greater surface area. You will be able to recognise the NI3.NH3 by its
  450. black colour, as opposed to the metallic purple of the iodine.
  451.  
  452. Reaction:       3I     +  5NH OH     --->  3NH I     +  NI .NH    +  5H O
  453.                   2(s)       4  (aq)          4 (aq)      3   3(s)     2 (l)
  454.  
  455. When the NI3.NH3 decomposes it will leave brown or purple iodine stains.
  456. These are difficult to remove normally, but can be removed with sodium
  457. thiosulphate solution (photographic hypo). They will fade with time as
  458. the iodine sublimes.
  459.  
  460.  
  461. Safety aspects:
  462.  
  463. NI3.NH3: Despite the common misconception presented in many articles
  464.          on NI3.NH3, it is NOT safe when wet. I have personally witnessed
  465.          NI3.NH3 exploding while at the bottom of a 1000Ml plastic beaker
  466.          full of water. NI3.NH3 can not be relied on not to decompose at
  467.          any time. Even the action of air wafting past it can set it off.
  468.  
  469.          If you want to dispose of some NI3.NH3 once you have made it, it
  470.          can be reacted safely with sodium hydroxide solution. NI3.NH3 is
  471.          a potent high explosive, and should be treated with respect. Its
  472.          power, instability and unpredictability require that only small
  473.          batches be made. Do not make more than you can immediately use.
  474.          Never attempt to store NI3.NH3.
  475.  
  476.          The detonation of NI3.NH3 releases iodine as a purple mist or
  477.          vapour. This is toxic, so avoid breathing it. Toxicity data on
  478.          NI3.NH3 is unknown, but I think it is safe to assume that eating
  479.          or touching it would be a bad idea anyway.
  480.  
  481. Iodine:  Iodine sublimes easily at room temperature and is toxic -
  482.          ingestion of 2-4g of iodine can be fatal. Make sure you are in a
  483.          well-ventilated area, and avoid touching the iodine directly.
  484.  
  485. Ammonia: Again, use in a well-ventilated area as ammonia is not
  486.          particularly pleasant to inhale. Ammonia is corrosive, so avoid
  487.          skin contact, especially if using relatively concentrated
  488.          solution. If skin contact occurs, wash off with water. Don't
  489.          drink it.
  490.  
  491.  
  492. 7b. Thermite
  493. ------------
  494.  
  495. The thermite reaction is a redox reaction that produces a lot of heat and
  496. light. In its usual configuration, temperatures can exceed 3000 degrees C,
  497. and molten iron is produced. It is therefore mainly used for welding, and
  498. by the Army in incendiary grenades.
  499.  
  500. There are many possible configurations - basically it is the reaction
  501. between a reactive metal and the oxide of a less reactive metal. The most
  502. common is as follows:
  503.  
  504. Aluminium powder, Al (coarse)   1 volume part or 3 weight parts
  505. Iron (III) Oxide, Fe203         1 volume part or 1 weight part
  506.  
  507. A stoichiometric mixture will provide best results.
  508.  
  509.  
  510. The powders are mixed together and ignited with a suitable fuse. Many
  511. people use magnesium ribbon - I don't recommend this, as magnesium ribbon
  512. is not all that easy to light, and quite prone to going out due to oxygen
  513. starvation. A much better fuse for thermite is a common sparkler. The
  514. mixture should be shielded with aluminium foil or similar to prevent
  515. sparks from the sparkler igniting the thermite prematurely.
  516.  
  517. Reaction:       2Al    +  Fe O     --->  Al O     +  2Fe    +  lots of heat
  518.                    (s)      2 3(s)         2 3(s)       (l)
  519.  
  520. The mixture can be varied easily, as long as the metal oxide you are
  521. using is of a less reactive metal than the elemental one you are using,
  522. e.g. copper oxide and zinc. Adjust the ratios accordingly.
  523.  
  524. Safety aspects:
  525.  
  526. Reaction: Make sure you no longer need whatever you are igniting the
  527.           thermite on - the reaction will melt and/or ignite just about
  528.           anything. If you ignite the thermite on the ground, make sure
  529.           the ground is DRY and free of flammable material. If the ground
  530.           is wet a burst of steam may occur, scattering 3000 degree metal
  531.           everywhere.
  532.  
  533.           Be careful when igniting the thermite - use adequate shielding
  534.           to prevent premature ignition. Don't get close to the mixture
  535.           once ignited - it has been known to spark and splatter. Don't
  536.           look at the reaction directly. It produces large amounts of
  537.           ultraviolet light that can damage the eyes. Use welder's
  538.           goggles, 100% UV filter sunglasses or do not look at all.
  539.  
  540. Aluminium: Chemical dust in the lungs is to be avoided. As always, wear a
  541.            dust mask. Make sure the environment you are working in is
  542.            dry - aluminium powder can be dangerous when wet. Fine
  543.            aluminium dust is pyrophoric - this means it can spontaneously
  544.            ignite in air. For this reason aluminium powder with a large
  545.            particle size is recommended.
  546.  
  547. Iron Oxide: This is not directly toxic, but any particulate matter in the
  548.             lungs is not good. Again, the dust mask is important.
  549.  
  550.  
  551. 7c. Dry Ice Bombs
  552. -----------------
  553.  
  554. Dry ice bombs are devices that use pressure to burst a container,
  555. producing a loud report and limited shock effects. No chemical reaction
  556. is involved - the container, usually a plastic 2-litre soft drink bottle,
  557. is burst by the physical reaction of solid carbon dioxide, CO2, subliming
  558. into gas. As the CO2 sublimes, the pressure builds up and eventually the
  559. container ruptures.
  560.  
  561. The method is very simple - some dry ice is added to the container, some
  562. water is added (about 1/3-1/4 full) and the cap is screwed on tight.
  563. Within a short time the container will burst, usually extremely loudly.
  564. The water can be omitted if a longer delay time is required. It is
  565. reported that these devices can be manufactured using liquid nitrogen
  566. instead of dry ice, and no water. This is not recommended as the delay
  567. time will be substantially shorter.
  568.  
  569. Safety aspects:
  570.  
  571. Device: NEVER use glass or metal containers! I cannot stress this enough.
  572.         Dry ice bombs are extremely unpredictable as to when they will go
  573.         off, and a glass or metal container is very very dangerous to
  574.         both the constructor and anyone else in the vicinity. Plastic
  575.         bottles are much safer because the fragments slow down quicker,
  576.         and thus have a smaller danger radius around the device. Plastic
  577.         fragments are still very nasty though - don't treat the device
  578.         with any less caution just because it is made of plastic.
  579.  
  580.         There is no way to tell how long you have until the dry ice bomb
  581.         explodes - it can be anywhere from a few seconds to half an hour.
  582.         Never add the water or screw the cap on the container until you
  583.         are at the site you want to use it and you are ready to get away.
  584.  
  585.         Never go near a dry ice bomb after it has been capped. If a dry
  586.         ice bomb fails to go off, puncture it from long range with a
  587.         slingshot, BB gun, by throwing stones at it or similar. Some
  588.         indication of timing can be achieved by semi-crushing the
  589.         container before capping - once the container has expanded back
  590.         to its original shape it is no longer safe to be anywhere near.
  591.  
  592.         Don't forget that the temperature of the day and the size of the
  593.         dry ice pieces will affect the delay length - don't assume that
  594.         delay times will be similar between bombs. A hotter day or
  595.         smaller pieces of dry ice (i.e. greater surface area) will create
  596.         a shorter delay. Remember, even though no chemical reaction
  597.         occurs you can still be legally charged with constructing a bomb.
  598.  
  599. Dry Ice: Humans will suffocate in an atmosphere with a carbon dioxide
  600.          concentration of 10% or more. Use in a well-ventilated area. Dry ice
  601.          typically has a temperature of about -75 degrees C, so do not
  602.          allow it to come into contact with the skin, as freezer burns
  603.          and frostbite will occur. Always use gloves or tongs when
  604.          handling dry ice.
  605.  
  606. 7d. Smoke Bombs
  607. ---------------
  608.  
  609. A relatively cheap and simple smoke mixture is potassium nitrate
  610. (saltpetre) and sugar. The mixture can be used in powder form, but much
  611. better results are achieved by melting the components together. The
  612. mixture should be heated slowly until it just melts - beware of excessive
  613. heating as the mixture will ignite. Keep a bucket of water next to you in
  614. case the mixture does ignite, and peform the entire operation outdoors if
  615. possible.
  616.  
  617. The mixture does not have to be completely liquid, the point at which it
  618. has about the viscosity of tar or cold honey is about right. While it is
  619. semi-liquid it can be poured into cardboard or clay molds, and a fuse
  620. inserted. Once it cools and hardens it will be similar to a stick of hard
  621. candy, hence its common name of "caramel candy".
  622.  
  623.  
  624. Safety aspects:
  625.  
  626. Mixture: The mixture burns very hot. Don't go near it once ignited, and
  627.          don't assume that whatever the mixture is contained in or
  628.          standing on will survive. Try not to breathe the smoke as fine
  629.          particles in the lungs are not good for them.
  630.  
  631. 7e. Basic Pyrotechnic Devices
  632. -----------------------------
  633.  
  634. Stars
  635. -----
  636.  
  637. A star is an amount of pyrotechnic composition that has by some means
  638. been fashioned into a solid object. These are the bright burning objects
  639. you see ejected from Roman candles, shells, mines etc.
  640.  
  641. Usually the pyrotechnic composition is mixed with a binder and a small
  642. amount of solvent to make a doughy mass which is then fashioned into
  643. stars, although some use has been made of so-called pressed stars, which
  644. involve the composition being pressed extremely hard into a mold with a
  645. hydraulic press or similar, thus doing without the solvent.
  646.  
  647. The usual methods are to make the composition into a flat pancake or
  648. sausage and cut it up into stars ("cut stars"), pushing it through a tube
  649. with a dowel, cutting it off at regular intervals ("pumped stars") or
  650. rolling cores of lead shot coated in fire clay in a bowl of the
  651. composition ("rolled stars").
  652.  
  653. Cutting and pumping produce cubic or cylindrical stars, while rolling
  654. produces spherical stars. Pumped stars are the most suitable for Roman
  655. candles, because it is easy to get the correct width. The stars are often
  656. dusted with a primer, usually meal black powder, to ensure ignition.
  657.  
  658.  
  659. Shell
  660. -----
  661.  
  662. The shell is a sphere or cylinder of papier mache or plastic which
  663. contains stars and a bursting charge, together with a fuse. It is fired
  664. into the air from a tube using a lift charge, usually black powder. The
  665. time the fuse takes determines the height above the ground at which the
  666. shell will burst, igniting and spreading the stars.
  667.  
  668.  
  669. Rocket
  670. ------
  671.  
  672. A rocket consists of a tube of rocket fuel, sealed at one end, with a
  673. constriction, or nozzle, at the other end. The burning fuel produces
  674. exhaust gases, which, when forced out the nozzle, produce thrust, moving
  675. the rocket in the other direction.
  676.  
  677. Solid fuel rockets can be one of two types - end-burning, where the fuel
  678. is solidly packed into the tube, so the fuel can only burn at one end -
  679. and core-burning, where there is a central core longitudinally through
  680. the fuel, so the fuel can burn down its full length. At the top of the
  681. rocket can be a smoke composition, so it is possible to determine the
  682. maximum height ("apogee") of the rocket, or a burst charge and stars.
  683.  
  684.  
  685. Lance
  686. -----
  687.  
  688. A lance is a thin paper tube containing a pyrotechnic composition. These
  689. are most commonly used in large numbers to make writing and pictures at
  690. fireworks shows - this is referred to as lancework. The tube is thin so
  691. burns completely away as the lance burns, so as not to restrict light
  692. emission from the burning section.
  693.  
  694.  
  695. Gerb
  696. ----
  697.  
  698. These are pyrotechnic sprays, often referred to as fountains or flower-
  699. pots. They consist of a tube full of composition, sealed at one end and
  700. with a nozzle at the other, similar to a rocket. Unlike a rocket, they
  701. are not designed to move anywhere, so all the emphasis is on making the
  702. nozzle exhaust as long as pretty as possible, with large amounts of
  703. sparks, nice colours etc.
  704.  
  705. The sparks are produced by metal powders or coarse charcoal in the gerb
  706. composition, with coarse titanium powder being the chemical of choice.
  707. Gerb compositions in a thin tube set up in a spiral arrangement are used
  708. as wheel drivers, for spinning fireworks e.g. Catherine wheels.
  709.  
  710.  
  711. Waterfall
  712. ---------
  713.  
  714. These are similar to gerbs, but usually do not spray as far. They are
  715. usually mounted horizontally in banks of several tubes, placed some
  716. distance above the ground. When ignited, the effect is like a brilliant
  717. waterfall of sparks.
  718.  
  719.  
  720. Mine
  721. ----
  722.  
  723. These have a mortar arrangement similar to that for a shell, but are not
  724. designed to send out a shell. The lift charge sends up a bag full of
  725. stars and a bursting charge, with a short fuse set to spread the stars
  726. relatively close to the ground. Because the bag has much less strength
  727. than a shell, the stars are not spread as far, and the final effect is
  728. that of a shower of stars moving upward in an inverted cone formation.
  729.  
  730.  
  731. 7f. Terminator Bombs, MacGyver, etc.
  732. ------------------------------------
  733.  
  734. The first thing to remember when watching pyrotechnics in movies, TV
  735. shows etc. is that it is exactly that, not real life. There is almost
  736. always no point in trying to extrapolate what MacGyver, for example,
  737. does back to reality, with respect to pyrotechnics at least. Reese
  738. making those bombs from supermarket supplies in Terminator was bogus,
  739. as are pretty much any information on explosives you receive from
  740. movies. Sorry.
  741.  
  742.  
  743. 8. Commonly Used Chemicals in Pyrotechnics
  744. ==========================================
  745.  
  746. Ignitibility and Reactivity
  747. ---------------------------
  748.  
  749. The secret of making a good pyrotechnic mixture is _homogeneity_. The
  750. better the contact with the oxidiser and the fuel is, the fiercer the
  751. composition. Finely ground fuels and oxidisers are essential for good
  752. stars and propellants. The required intimacy also implies that mixing
  753. can never be thorough enough.
  754.  
  755. For consistent results, use the same sieves and same mixing methods. Wet
  756. mixing is sometimes more efficient than stirring the dry composition;
  757. moreover, it is almost always safer. Star compositions and granulated
  758. powders can almost always be mixed with water or some other solvent.
  759.  
  760. Good, homogenous compositions also ignite more easily. Large amounts of
  761. loose, fine powder of almost any pyrotechnic composition represent a
  762. large fire and explosion hazard. But when such a powder is kneaded and
  763. cut into stars or carefully pressed in a tube, it will take fire easily
  764. and burn smoothly.
  765.  
  766. This is the pyrotechnist's dilemma: the best compositions are often the
  767. most dangerous ones, too. But not always. There are chemicals and
  768. compositions with much worse safety records than today's compositions
  769. have. In the list of pyrotechnic chemicals below, the most notorious ones
  770. have been indicated.
  771.  
  772.  
  773. Aluminium, Al                   -- Fuel
  774.  
  775. This is used in many compositions to produce bright white sparks or a
  776. a bright white flame.  There are many grades of aluminium available
  777. for different spark effects. Most pyrotechnic compositions that involve
  778. sparks use aluminium, e.g. sparklers, waterfalls etc.
  779.  
  780.  
  781. Ammonium Nitrate, NH4NO3        -- Oxidiser
  782.  
  783. This is used very infrequently in pyrotechnics due to its hygroscopic
  784. nature and the fact that it decomposes even at relatively low
  785. temperatures. Even when dry, it reacts with Al, Zn, Pb, Sb, Bi, Ni, Cu,
  786. Ag and Cd. In the presence of moisture it reacts with Fe. It reacts with
  787. Cu to form a brissant and sensitive compound. It is best not to use any
  788. bronze or brass tools when working with ammonium nitrate.
  789.  
  790.  
  791. Ammonium perchlorate, NH4ClO4   -- Oxidiser
  792.  
  793. Used as an oxidiser in solid rocket fuels, most notably the solid booster
  794. rockets for the Space Shuttle.  Using it in a composition improves the
  795. production of rich blues and reds in the flames. As with any ammonium
  796. salt, it should not be mixed with chlorates due to the possible formation
  797. of ammonium chlorate, a powerful and unstable explosive.
  798.  
  799.  
  800. Anthracene, C14H10              -- Smoke Ingredient
  801.  
  802. Used in combination with potassium perchlorate to produce black smokes.
  803.  
  804.  
  805. Antimony, Sb                    -- Fuel
  806.  
  807. The metal is commonly used in the trade as 200-300 mesh powder. It is
  808. mainly used with potassium nitrate and sulphur, to produce white fires.
  809. It is also responsible in part for the glitter effect seen in some
  810. fireworks.
  811.  
  812.  
  813. Antimony trisulphide, SbS3      -- Fuel
  814.  
  815. This is used to sharpen the reports of pyrotechnic noisemakers, e.g.
  816. salutes. It is toxic and quite messy.
  817.  
  818.  
  819. Barium salts                    -- Colouring Agents
  820.  
  821. Used to colour fires green. several are used:
  822.  
  823.  
  824. Barium carbonate, BaCO3         -- Colouring Agent, Stabilizer
  825.  
  826. As well as being a green flame-colourer, barium carbonate acts as a
  827. neutralizer to keep potentially dangerous acid levels down in pyrotechnic
  828. compositions.
  829.  
  830.  
  831. Barium chlorate, Ba(ClO3)2.H2O  -- Colouring Agent, Oxidiser
  832.  
  833. Used when deep green colours are needed.  It is one of the more sensitive
  834. chemicals which are still used, best to avoid if possible, but if used it
  835. should be in combination with chemicals which will reduce its sensitivity.
  836.  
  837.  
  838. Barium nitrate, Ba(NO3)2        -- Colouring Agent/Enhancer, Oxidiser
  839.  
  840. Not very strong green effect.  Used with aluminium powder to produce
  841. silver effects. Below 1000C aluminium burns silvery-gold, characteristic
  842. of aluminium-gunpowder compositions. Above 1000C it burns silver, and may
  843. be achieved using barium nitrate. Boric acid should always be used in
  844. compositions containing barium nitrate and aluminium.
  845.  
  846.  
  847. Barium oxalate, BaC2O4          -- Colouring Agent
  848.  
  849. Sometimes used, generally in specialised items with magnesium.
  850.  
  851.  
  852. Boric acid, H3BO3               -- Stabilizer
  853.  
  854. This is a weak acid, often included in mixtures that are sensitive to
  855. basic conditions, notably those containing aluminium.
  856.  
  857.  
  858. Calcium carbonate, CaCO3        -- Stabilizer
  859.  
  860. Used as a neutralizer in mixtures that are sensitive to both acids and
  861. bases, for example chlorate/aluminium flashpowder.
  862.  
  863.  
  864. Calcium oxalate, CaC2O4         -- Colour Enhancer
  865.  
  866. Used to add depth to colours produced by other metal salts.
  867.  
  868.  
  869. Carbon black/Lampblack, C       -- Fuel
  870.  
  871. A very fine form of carbon made by incompletely burning hydrocarbon fuels.
  872. Commonly used in gerbs to produce bright orange sparks.
  873.  
  874.  
  875. Charcoal, C                     -- Fuel
  876.  
  877. Probably the most common fuel in firework manufacture, it is not pure
  878. carbon and may contain in excess of 10% hydrocarbons. Indeed, the purer
  879. carbon charcoals (e.g. activated charcoal) do not necessarily give better
  880. results, and are very often worse than less pure grades. It is included
  881. in the vast majority of pyrotechnic compositions in various mesh sizes
  882. and grades, or as a component of black gunpowder.
  883.  
  884.  
  885. Clay
  886.  
  887. This is an important material for making fireworks, not as a reagent but
  888. to perform various practical applications such as blocking or constricting
  889. the ends of tubes for crackers or rocket nozzles, or coating lead shot
  890. prior to the application of star composition when making rolled stars.
  891.  
  892.  
  893. Copper and copper compounds     -- Colouring Agents
  894.  
  895. Used to add both green and blue colours to flames:
  896.  
  897.  
  898. Copper metal, Cu                -- Colouring Agent
  899.  
  900. Both the bronze and electrolytic forms are occasionally used, but easier
  901. methods are available for the same effect.
  902.  
  903.  
  904. Copper acetoarsenate, C4H6As6Cu4O16     -- Colouring Agent
  905.  
  906. Commonly called Paris Green, this chemical is toxic but used to produce
  907. some of the best blue colours in combination with potassium perchlorate.
  908.  
  909.  
  910. Copper carbonate, CuCO3         -- Colouring Agent
  911.  
  912. This is the best copper compound for use with ammonium perchlorate for
  913. production of blue colours. Also used in other blue compositions.
  914.  
  915.  
  916. Copper (I) chloride, CuCl       -- Colouring Agent
  917.  
  918. Cuprous chloride is probably the best copper compound for creating blue
  919. and turquoise flames, and it can be used with a variety of oxidizers.
  920. It is non-hygroscopic and insoluble in water, but it is oxidised slowly
  921. in air.
  922.  
  923.  
  924. Copper oxides, CuO/Cu2O         -- Colouring Agent
  925.  
  926. Used for many years for blues, but needed mercury chloride to intensify
  927. colours. Seldom used.
  928.  
  929.  
  930. Copper oxychloride              -- Colouring Agent
  931.  
  932. Occasionally used in cheap blue compositions.
  933.  
  934.  
  935. Cryolite, Na3AlF6               -- Colouring Agent
  936.  
  937. Also known as Greenland spar, this is an insoluble sodium salt.  Sodium
  938. salts are used to produce yellow colours, but as sodium salts generally
  939. absorb water this tends to be a problem. By using cryolite this problem
  940. is surmounted.
  941.  
  942.  
  943. Dextrin                         -- Binder
  944.  
  945. Dextrin is a type of starch that is added to many firework mixtures to
  946. hold the composition together. It is the most commonly used binder in
  947. pyrotechnics.
  948.  
  949.  
  950. Gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid)
  951.  
  952. This is used in some formulas for whistling fireworks. Whistle mixes
  953. containing gallic acid are generally the most sensitive of the whistling
  954. fireworks, with high sensitivity to both friction and impact when used
  955. with chlorates, but cannot be used with perchlorates either.  There are
  956. safer alternatives for whistle compositions.
  957.  
  958.  
  959. Gum arabic (Gum Acacia)         -- Binder
  960.  
  961. An example of the various wood-resin-based adhesives used to bind firework
  962. compositions. Others used include Red Gum and Gum Copal.
  963.  
  964.  
  965. Gunpowder
  966.  
  967. Black powder is the mainstay of pyrotechnics. At a basic level it is
  968. a mixture of potassium nitrate, charcoal and sulphur. However, simply
  969. mixing these ingredients together will not produce proper black powder.
  970. It merely produces a much milder version, which itself is used
  971. extensively in pyrotechnics, and is commonly called meal powder.
  972.  
  973. True black powder takes advantage of the extreme solubility of potassium
  974. nitrate by mixing the very fine milled ingredients into a dough with
  975. water, then using strong compression to force the water out of the
  976. mixture, so that tiny crystals of potassium nitrate form in and around
  977. the particles of the other ingredients. This produces a product that
  978. is far fiercer than the simple meal powder.
  979.  
  980.  
  981. Hexachlorobenzene, C6Cl6        -- Colour Enhancer
  982.  
  983. Used as a chlorine donor in coloured compositions that require one.
  984. Rarely used, with PVC, Saran and Parlon being preferred.
  985.  
  986.  
  987. Hexachloroethane, C2Cl6         -- Smoke Ingredient
  988.  
  989. The basic ingredient in many military smoke formulas. Not often used
  990. with inorganic smoke mixtures, except those containing zinc.
  991.  
  992.  
  993. Iron, Fe                        -- Fuel
  994.  
  995. The metal filings are used mainly in gerbs to produce sparks. Iron will
  996. not keep well in firework compositions, and so it is generally pre-coated
  997. with an oil/grease. One simple method is to add 1 gram of linseed oil to
  998. 16 grams of iron filings, mix, and boil off the excess oil.
  999.  
  1000.  
  1001. Linseed oil                     -- Stabilizer
  1002.  
  1003. Used to coat metal powders in order to prevent them from oxidation, both
  1004. prior to use and in the firework composition. Polyesters are used in
  1005. commercial fireworks, but linseed oil remains an accessible option to the
  1006. amateur.
  1007.  
  1008.  
  1009. Lithium carbonate, Li2CO3       -- Colouring Agent
  1010.  
  1011. Used to colour fires red.  It has no advantage over strontium salts for
  1012. the same purpose.
  1013.  
  1014.  
  1015. Magnesium, Mg                   -- Fuel
  1016.  
  1017. Used to produce brilliant white fires. Should be coated with linseed oil/
  1018. polyester resin if contained in a composition which is not to be used
  1019. immediately, as it may react with other components of the mixture. The
  1020. coarser magnesium turnings are sometimes used in fountains to produce
  1021. crackling sparks. Magnesium-aluminium alloys give similar effects, and
  1022. are rather more stable in compositions.
  1023.  
  1024.  
  1025. Parlon                          -- Colour Enhancer, Binder
  1026.  
  1027. Parlon is a chlorine donor, and a key ingredient in many coloured stars.
  1028. It is a chlorinated isoprene rubber, chlorine content 66%. It interferes
  1029. with burning less than PVC or saran, and can be used as a binder. It
  1030. is soluble in methyl ethyl ketone (MEK) and partially in acetone.
  1031. Compositions made with parlon and acetone or MEK are nearly waterproof.
  1032.  
  1033.  
  1034. Phosphorus, P                   -- Fuel
  1035.  
  1036. Phosphorus is rarely used in pyrotechnics today, except for a few
  1037. specialized applications. It was used commonly many years ago, but as the
  1038. hazards associated with its use became known it dropped out of use.
  1039.  
  1040. Phosphorus comes in several forms, of which the red and the white/yellow
  1041. varieties were used. Red phosphorus (used in the strikers on the side of
  1042. matchboxes) is the more stable form, while white phosphorus (used by the
  1043. military in incendiary devices) ignites spontaneously in air, and must
  1044. therefore be stored under water or otherwise protected from the
  1045. atmosphere. Both forms are toxic.
  1046.  
  1047.  
  1048. Polyvinylchloride (PVC)         -- Colour Enhancer, Binder
  1049.  
  1050. PVC is a commonly used chlorine donor. It is not as good as Parlon for
  1051. this purpose, but is cheaper and more readily available. PVC is soluble
  1052. in tetrahydrofuran (THF) but almost all other solvents are useless.
  1053. Methyl ethyl ketone (MEK) will plasticise PVC to some extent, however.
  1054.  
  1055.  
  1056. Potassium benzoate, C6H5CO2K    -- Fuel
  1057.  
  1058. Used in whistling fireworks, in combination with potassium perchlorate.
  1059. It must be very dry for this purpose, and should be less than 120 mesh.
  1060.  
  1061.  
  1062. Potassium chlorate, KClO3       -- Oxidiser
  1063.  
  1064. Originally used very commonly in pyrotechnics, potassium chlorate has
  1065. gradually been phased out due to its sensitivity, in favor of potassium
  1066. perchlorate. Mixtures containing potassium chlorate and ammonium salts,
  1067. phosphorus or anything acidic are particularly dangerous. For this reason
  1068. mixtures containing potassium chlorate and sulphur are to be avoided,
  1069. as sulphur (especially the common "flowers" of sulphur) may contain
  1070. residual amounts of acid that can sensitize the mixture. In general,
  1071. potassium chlorate should be avoided unless absolutely necessary.
  1072.  
  1073. Chlorates have probably caused more accidents in the industry than all
  1074. other classes of oxidisers together. The reason lies in their sensitivity
  1075. to acids and their low decomposition temperature. When mixed with an
  1076. easily ignitable fuel, such as sugar or sulfur, chlorates will ignite
  1077. from a fingernail striking a wire screen. Moreover, sulfur is often
  1078. acidic, a fact that has lead to spontaneous ignition of sulfur-chlorate
  1079. compositions. If you intend to use chlorates, pay extra attention to
  1080. safety.
  1081.  
  1082.  
  1083. Potassium nitrate, KNO3         -- Oxidiser
  1084.  
  1085. A very common oxidising agent in pyrotechnics, potassium nitrate is one
  1086. of the chemicals you should never be without. From its essential use
  1087. in gunpowder to general applications in most fireworks, you will find
  1088. potassium nitrate used wherever a relatively mild oxidiser is required.
  1089. In fireworks it should pass 120 mesh, but can be used at 60 mesh. The
  1090. fine powder should be used as soon as possible after grinding or
  1091. milling as it will soon cake and have to be re-ground.
  1092.  
  1093.  
  1094. Potassium perchlorate, KClO4    -- Oxidiser
  1095.  
  1096. More expensive than potassium chlorate, but a better oxidising agent
  1097. and far safer. In almost all mixtures that previously required the
  1098. chlorate, safety factors have led to its replacement with potassium
  1099. perchlorate. It should be used in place of the chlorate wherever possible.
  1100.  
  1101.  
  1102. Potassium picrate
  1103.  
  1104. This is a shock sensitive compound that is used in some whistle formulas.
  1105. While safer than gallic acid formulas in this respect, care should be
  1106. taken to keep it away from other metals such as lead, because some
  1107. other metallic picrates are extremely sensitive.
  1108.  
  1109.  
  1110. Saran                           -- Colour Enhancer, Binder
  1111.  
  1112. Saran is another plastic chlorine donor. It is most commonly encountered
  1113. in the form of the cling wrap used to protect foodstuffs. It is slightly
  1114. soluble in tetrahydrofuran (THF) and will be plasticised by methyl ethyl
  1115. ketone (MEK).
  1116.  
  1117.  
  1118. Shellac                         -- Binder
  1119.  
  1120. Shellac is an organic rosin commonly used as a binder where a water-
  1121. soluble binder would be inappropriate. It can be bought at hardware
  1122. stores in the form of lustrous orange flakes, which can be dissolved
  1123. in boiling ethanol.
  1124.  
  1125.  
  1126. Sodium salts                    -- Colouring Agents
  1127.  
  1128. Sodium salts are sometimes used in place of the corresponding potassium
  1129. salts, but this is uncommon due to their hygroscopic nature. They rapidly
  1130. absorb water from the air, which can ruin a pyrotechnic composition.
  1131. In particularly dry environments they can be used without too much
  1132. trouble, and are therefore used in places like Egypt due to the relative
  1133. cheapness of some of the salts with respect to the potassium ones. Sodium
  1134. salts are also used as colourising agents, producing a characteristic
  1135. orange flame.
  1136.  
  1137.  
  1138. Strontium salts                 -- Colouring Agents
  1139.  
  1140. Used to colour flames a brilliant red:
  1141.  
  1142.  
  1143. Strontium carbonate, SrCO3      -- Colouring Agent, Retardant
  1144.  
  1145. Used often for producing red colours, and as a fire retardant in
  1146. gunpowder mixtures.
  1147.  
  1148.  
  1149. Strontium oxalate, SrC2O4       -- Colouring Agent, Retardant, Stabilizer
  1150.  
  1151. As for strontium carbonate, generally, but suffers from greater water
  1152. content.
  1153.  
  1154.  
  1155. Strontium nitrate, Sr(NO3)2     -- Colouring Agent, Oxidiser
  1156.  
  1157. This is the most commonly used strontium salt, because it provides the
  1158. most superb red colour available. Best results will be acheived if the
  1159. strontium nitrate is anhydrous.
  1160.  
  1161.  
  1162. Sulphur, S                      -- Fuel
  1163.  
  1164. Another basic fuel in pyrotechnics, sulphur is used in many pyrotechnic
  1165. formulas across the range of fireworks, most obviously in black powder.
  1166. It is recommended to avoid the common "flowers" of sulphur, as they
  1167. contain residual acid. If they cannot be avoided, a small amount of a
  1168. neutralizer such as calcium carbonate should be added if acid is likely
  1169. to present a problem.
  1170.  
  1171.  
  1172. Titanium, Ti                    -- Fuel
  1173.  
  1174. The coarse powder is safer than aluminium or magnesium for producing
  1175. sparks, and gives rise to beautiful, long, forked blue/white sparks.
  1176. Fantastic for use in any spark composition, especially gerbs.
  1177.  
  1178.  
  1179. Petroleum jelly (Vaseline)      -- Stabilizer
  1180.  
  1181. Very occasionally used to protect metal powders e.g. iron by coating them
  1182. with a thin film of petroleum jelly.
  1183.  
  1184.  
  1185. Zinc, Zn                        -- Fuel, Smoke Ingredient
  1186.  
  1187. Zinc metal is used in what are known as zinc spreader stars, which
  1188. produce a very nice effect that looks like a green glowing cloud. Also
  1189. used in several smoke formulas, due to the thick clouds of zinc oxide
  1190. that can be produced.
  1191.  
  1192.  
  1193. SPECIAL CAVEATS
  1194. ---------------
  1195.  
  1196. AVOID:
  1197.  
  1198. Mixing chlorates with:  acidic ingredients
  1199.                         sulphur or sulphides
  1200.                         ammonium salts
  1201.                         phosphorus
  1202.                         pitch or asphalt
  1203.                         gum arabic solution.
  1204.  
  1205. Mixing picric acid with:  lead or lead compounds
  1206.                           almost any other metal.
  1207.  
  1208. Mixing ammonium nitrate with metals especially copper.
  1209.  
  1210. Mixing nitrates with aluminium WITHOUT boric acid.
  1211.  
  1212.  
  1213. Further Information
  1214. -------------------
  1215.  
  1216. Further information about these chemicals, for example chemical, physical
  1217. and toxicity data, can be obtained from the following books:
  1218.  
  1219. The Merck Index
  1220. The CRC Handbook of Physics and Chemistry
  1221. Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry
  1222. Kirk-Othmer's Encyclopaedia of Chemical Technology
  1223.  
  1224. The information may be found elsewhere, but these are the most
  1225. comprehensive and readily available.
  1226.  
  1227.  
  1228. --*** Many thanks to Dave Pierson, Christian Brechbuehler, Ken Shirriff,
  1229. --*** Petri Pihko, Bill Nelson, Robert Herndon, Mike Moroney, Geoffrey Davis
  1230. --*** and others for their helpful comments, corrections, additions and advice.
  1231. --
  1232.      ______        _____________    ______________________          ______
  1233.     /\####/\      /            /   /                     /         /\####/\
  1234.    /  \##/  \    /_______     /   /    _     ______     /         /  \##/  \
  1235.   /____\/____\          /    /   /    / \    \    /    /         /____\/____\
  1236.   \####/\####/         /    /____\    \_/    /   /    /_______   \####/\####/
  1237.    \##/  \##/         /                     /   /            /    \##/  \##/
  1238.     \/____\/         /_____________________/   /____________/      \/____\/
  1239.  
  1240.                      agbrooks@teaching.cs.adelaide.edu.au
  1241.  
  1242.