Chemija už fejerverkų spalvų

Fejerverkų spalvų kūrimas yra sudėtingas darbas, reikalaujantis nemažo meno ir fizinių mokslų taikymo. Išskyrus svaidomąsias medžiagas ar specialiuosius efektus, šviesos taškai, išmetami iš fejerverkai, vadinamas „žvaigždėmis“, paprastai reikalauja deguonies gamintojo, degalų, rišiklio (kad būtų viskas, kur reikia) ir spalvų gamintojo. Fejerverkuose yra du pagrindiniai spalvų gamybos mechanizmai: kaitrinė ir liuminescencija.

Kaitrumas

Kaitinimas yra šviesa, gaunama iš šilumos. Dėl karščio medžiaga tampa karšta ir švyti, iš pradžių skleidžiant infraraudonąją, vėliau raudoną, oranžinę, geltoną ir baltą šviesas, nes ji vis karštesnė. Kai fejerverko temperatūra kontroliuojama, komponentų, tokių kaip anglis, švytėjimą galima manipuliuoti norima spalva (temperatūra) tinkamu laiku. Metalai, tokie kaip aliuminis, magnioir titanas, dega labai ryškiai ir yra naudingi fejerverko temperatūrai pakelti.

Liuminescencija

Liuminescencija yra šviesa naudojant energiją kiti nei šilumos šaltiniai. Kartais liuminescencija vadinama „šalta šviesa“, nes ji gali atsirasti

instagram viewer
kambario temperatūra ir vėsesnę temperatūrą. Norint sukurti liuminescenciją, energiją sugeria atomo ar molekulės elektronai, todėl ji sužadinama, bet nestabili. Energiją tiekia šiluma, kurią dega fejerverkai. Kai elektronas grįžta į žemesnę energijos būseną, energija išsiskiria fotono (šviesos) pavidalu. Energija fotonas nustato jo bangos ilgį ar spalvą.

Kai kuriais atvejais druskos, reikalingos norimai spalvai išgauti, yra nestabilios. Bario chloridas (žalias) kambario temperatūroje yra nestabilus, todėl baris turi būti derinamas su stabilesniu junginiu (pvz., chlorinta guma). Tokiu atveju chloras išsiskiria deginant pirotechninę kompoziciją, kad susidarytų bario chloridas ir įgautų žalią spalvą. Vario chloridas (mėlynas), atvirkščiai, yra nestabilus esant aukštai temperatūrai, todėl fejerverkas negali per daug įkaisti, tačiau jis turi būti pakankamai ryškus, kad būtų matomas.

Fejerverkų ingredientų kokybė

Grynoms spalvoms reikia grynų ingredientų. Net tam tikrų natrio priemaišų (geltonai oranžinių) kiekių užtenka, kad kitos spalvos būtų nepakeičiamos ar pakeistos. Būtina kruopščiai formuoti, kad per daug dūmų ar likučių neužmaskuotų spalvos. Fejerverkų, kaip ir kitų daiktų, kaina dažnai yra susijusi su kokybe. Fejerverko gamintojo įgūdžiai ir pagaminimo data daro didelę įtaką galutiniam ekranui (arba jo nebuvimui).

Fejerverkų dažiklių lentelė

Spalva Junginys
Raudona stroncio druskos, ličio druskos
ličio karbonatas, Li2CO3 = raudona
stroncio karbonatas, SrCO3 = ryškiai raudona
Oranžinė kalcio druskos
kalcio chloridas, CaCl2
kalcio sulfatas, CaSO4·xH2O, kur x = 0,2,3,5
Auksas geležies (su anglimi), medžio anglies arba lempos juodos spalvos kaitrumas
Geltona natrio junginiai
natrio nitratas, NaNO3
kriolitas, Na3AlF6
Elektrinė balta baltas karštas metalas, toks kaip magnis arba aliuminis
bario oksidas, BaO
Žalias bario junginiai + chloro gamintojas
bario chloridas, BaCl+ = ryškiai žalia
Mėlyna vario junginiai + chloro gamintojas
vario acetoarsenitas (Paryžiaus žaliasis), Cu3Kaip2O3Cu (C2H3O2)2 = mėlyna
vario (I) chloridas, CuCl = turkio mėlyna spalva
Violetinė stroncio (raudonos) ir vario (mėlynos) junginių mišinys
sidabras deginantys aliuminio, titano ar magnio miltelius ar dribsnius

Įvykių seka

Jei spalvotų cheminių medžiagų pakavimas į sprogstamąjį užtaisą bus nepatenkinamas fejerverkas! Pateikiama daugybė įvykių, leidžiančių gražų ir spalvingą ekraną. Užsidegus saugikliui, užsidega keltuvo įkrova, kuri fejerverkus varo į dangų. Keltuvas gali būti juodas milteliai arba vienas iš šiuolaikinių raketinių medžiagų. Šis užtaisas dega uždaroje erdvėje, stumdamas save į viršų, nes per siaurą angą verčiamos karštos dujos.

Saugiklis ir toliau dega, kai reikia pasiekti korpuso vidų. Korpusas supakuotas su žvaigždėmis, kuriose yra metalas druskos ir degios medžiagos. Kai saugiklis pasiekia žvaigždę, fejerverkas yra aukštai virš minios. Žvaigždė suyra ir sukuria žėrinčias spalvas per kaitrinę šilumą ir spinduliuojančią liuminescenciją.