Vlad Krasen
0 
3225
290
W pierwszych dniach Stanów Zjednoczonych John Adams napisał do swojej żony Abigail o obchodach niepodległości: „Powinno być uroczyście obchodzone przez Pomp i Parade, z Shews, Games, Sports, Guns, Bells, Bonfires and Illuminations from one End tego kontynentu na drugi, od tego czasu na zawsze, na zawsze. " „Ogniska i iluminacje” odnoszą się bezpośrednio do tego, co znamy jako pirotechnika i pokazy sztucznych ogni.
Jestem chemikiem, a także prezesem Pyrotechnics Guild International, organizacji, która promuje bezpieczne używanie fajerwerków i używa ich tutaj, w USA, podczas obchodów Dnia Niepodległości i innych festiwali przez cały rok. Jako chemik i ktoś, kto prowadzi pokazy dla studentów chemii, uważam fajerwerki za wspaniały przykład reakcji spalania, w wyniku których powstaje kolorowy ogień. Ale wynalezienie kolorowych fajerwerków jest stosunkowo nowe i nie wszystkie kolory są łatwe do wyprodukowania.
Wczesna historia fajerwerków
Petardy zostały wynalezione nieoczekiwanie przez Chińczyków w 200 roku p.n.e. Ale dopiero tysiąc lat później chińscy alchemicy opracowali fajerwerki w 800 r. Te wczesne fajerwerki były w większości jasnymi i hałaśliwymi miksturami zaprojektowanymi do odstraszania złych duchów - a nie kolorowymi, kontrolowanymi eksplozjami, które widzimy dzisiaj. Szybko naprzód kolejne tysiąclecie, a Włosi wymyślili, jak dodać kolor, wprowadzając różne elementy do palnej mieszanki. Dodanie pierwiastka strontu do kolorowej mieszanki pirotechnicznej powoduje powstanie czerwonego płomienia; miedziany, niebieski; bar, zielony; i sód dla żółtego.
Zbyt dużo lub zbyt mało chemikaliów powoduje znaczące zmiany temperatury, a tym samym długości fali widzianego koloru. Odpowiednia mieszanina chemikaliów po zapaleniu wytwarza wystarczającą ilość energii, aby wzbudzić elektrony i emitować różne kolory światła.
Mimo że chemia tych kolorów nie jest nowa, każde pokolenie wydaje się być podekscytowane kolorami rozpryskującymi się na niebie. Mamy teraz szeroką gamę kolorów płomieni: czerwony, zielony, niebieski, żółty, fioletowy i ich odmiany.
Każdy kolor działa w ten sam sposób. Gdy różne pierwiastki zapalają się, uwalniają różne długości fal światła, które przekładają się na różne kolory.
Robię ten doskonały niebieski fajerwerk
Nie wszystkie kolory fajerwerków są równie łatwe do stworzenia. Myślę, że kilku moich kolegów zajmujących się badaniami i rozwojem pirotechniki zgodzi się ze mną, że niebieski jest kolorem najtrudniejszym do wyprodukowania.
Dzieje się tak dlatego, że wieczorne niebo ma odcień błękitu, co oznacza, że większość bluesa również się nie pojawia. Jeśli spróbujesz rozjaśnić niebieski, aby kontrastował z tłem, może wyglądać na wyblakły. Właściwa równowaga miedzi i innych chemikaliów w płomieniu lub reakcji spalania daje najlepszy niebieski płomień w fajerwerku.
Wziąłem to pod uwagę, próbując stworzyć najlepszy niebieski kolor płomienia, który nazywam niebieskim pudełkiem tabletek. Jest wystarczająco jasny, aby wyróżniać się na tle nocnego nieba, ale nadal ma intensywny błękit. Mam ponad 20 niebieskich wzorów pirotechnicznych i znalazłem taki, który jest bardzo zbliżony do tego nieuchwytnego odcienia.
Inną trudnością w tworzeniu intensywnie niebieskiego koloru jest to, że chemia nie jest prosta. Wymaga połączenia kilku chemikaliów i pierwiastka miedzi. Gdy miedź zapala się, elektrony otaczające atomy miedzi zostają pobudzone i pobudzone w płomieniu. Kiedy elektrony uwalniają tę energię, dla obserwatorów jawi się ona jako niebieskie światło. Każdy kolor działa w ten sam sposób. Gdy różne pierwiastki zapalają się, uwalniają różne długości fal światła, które przekładają się na różne kolory. Więc kiedy widzisz niebieskie kropki światła tworzące wzór na nocnym niebie, naprawdę widzisz wzbudzone elektrony uwalniające energię w postaci niebieskiego światła.
[Doświadczenie w Twojej skrzynce odbiorczej. Zapisz się do newslettera The Conversation i codziennie otrzymuj podsumowanie akademickich aktualności.]
Paul E. Smith, demonstrator wykładów z chemii, Uniwersytet Purdue
Ten artykuł został opublikowany ponownie z The Conversation na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.