Для получения высокой степени экзотермичности реакции горения состава, которая способствует увеличению светоотдачи, применяют горючие с большой калорийностью. От окислителей для той же цели требуется затрата возможно меньшего количества тепла на их разложение; следовательно, желательны окислители с минимальной положительной теплотой образования.
Наиболее пригодными горючими для осветительных составов оказываются металлы — магний и алюминий. Они обладают сравнительно высокой калорийностью.
Магний при окислении в MgO выделяет 146 кал/мол, алюминий при окислении в АI>2O>3 выделяет 385 кал/мол. Вследствие большего теплового эффекта, даваемого алюминием при окислении, составы с ним дают силу света, большую, чем составы с магнием. Однако присутствие алюминия вызывает искрение состава при горении.
Искрение может быть ф о р с о в ы м и ш л а к о в ы м. Форсовое искрение вызывается неполным сгоранием частиц алюминия в составе; несгорающие частицы выносятся газами за пределы пламени и догорают в окружающем воздухе. Форсовый свет понижает силу света состава. Шлаковое искрение появляется вследствие разбрасывания раскаленных частиц твердых продуктов горения (шлаков), образующих искры.
Для уменьшения искрения применяют сильно измельченный алюминий; он способствует более полному протеканию реакции горения. Кроме того, можно уменьшить скорость реакции и газовую фазу процесса, однако, уменьшая искрение, это вместе с тем снижает силу света.
В составах с магнием реакция горения протекает очень бурно, с большой скоростью вследствие большой реакционной способности магния. Кроме того, магний кипит при температуре около 1100°, а следовательно, часть процесса окисления происходит в присутствии парообразного магния. Низкая температура испарения магния приводит к тому, что некоторая часть магния в составах не используется по назначению: магний успевает испариться до сгорания. Для осветительных составов иногда используют смеси магния и алюминия или их сплавы.
В качестве окислителя для осветительных составов большей частью применяют азотнокислый барий. При горении составов с азотнокислым барием образуется окись бария, при температуре горения состава она излучает яркие линии и полосы в желто-зеленой части спектра. Таким образом, давая кислород для реакции горения, нитрат бария одновременно служит и пламенной добавкой.
Цементатор вводится в состав для придания механической прочности при прессовании и для уменьшения скорости реакции. Цементаторами в большинстве случаев служат органические смолы пли масла (олифа). Они сгорают за счет кислорода окислителя, образуя газообразные продукты. Увеличение при этом количества газообразных продуктов реакции понижает температуру реакции и уменьшает ее скорость. Поэтому цементаторы и флегматизаторы снижают силу света, даваемую составом. Меньше других снижает световой эффект состава шеллак.