В най-ранните дни на Съединените щати Джон Адамс пише на съпругата си Абигейл за празнуването на независимостта: „Трябва да се направи тържество с Помпа и Парад, с Shews, Games, Sports, Guns, Bells, Bonfires и Illumitions от един край на този континент към другия от това Време напред завинаги повече. " „Огнени огньове и осветления“ се отнасят директно към това, което знаем като пиротехнически и фойерверки.
Аз съм химик и също президент на Pyrotechnics Guild International, организация, която насърчава безопасното използване на фойерверки и използването им тук в САЩ, за да отпразнуваме Деня на независимостта и други фестивали през цялата година. Като химик и някой, който води демонстрации за студенти по химия, смятам фойерверките за чудесен пример за реакции на горене, които произвеждат оцветен огън. Но изобретяването на цветни фойерверки е сравнително скорошно и не всички цветове са лесни за производство.
Ранна история на фойерверките
Фойерверките за първи път са изобретени безпроблемно от китайците през 200 г. пр.н.е. Но едва хиляда години по-късно китайските алхимици са разработили фойерверки през 800 г. след н. Е. Тези ранни фойерверки са били предимно ярки и шумни измислици, предназначени да плашат злите духове - не цветните, контролирани експлозии, които виждаме днес. Бързо напред още хилядолетие и италианците измислиха как да добавят цвят, въвеждайки различни елементи в запалимата смес. Добавянето на елемент стронций към цветен пиротехнически микс създава червен пламък; мед, син; барий, зелен; и натрий за жълто.
Твърде много или твърде малко от химикалите правят значителни промени в температурата и по този начин се вижда дължината на вълната на цвета. Правилната смес от химикали при запалване произвежда достатъчно енергия, за да възбуди електрони, за да излъчи различни цветове светлина.
Въпреки че химията на тези цветове не е нова, изглежда, че всяко поколение се вълнува от цветовете, пръскани по небето. Вече имаме широка гама от цветове на пламъка: червено, зелено, синьо, жълто, лилаво и техните вариации.
Всеки цвят работи по същия начин. Тъй като различни елементи се запалват, те отделят различни дължини на вълната на светлината, които се превеждат като различни цветове.
Направете този перфектен син фойерверк
Не всички цветове на фойерверките са еднакво лесни за създаване. Вярвам, че няколко мои колеги в пиротехническите изследвания и разработки биха се съгласили с мен, че синьото е най-трудният цвят за производство.
Това е така, защото вечерното небе е нюанс на синьо, което означава, че повечето блуси също не се показват. Ако се опитате да направите синьото по-ярко да контрастира с фона, то може да изглежда измито. Правилният баланс на мед и други химикали в пламъка или реакцията на горене произвеждат най-добрия син пламък в фойерверка.
Взех това предвид, когато се опитвах да създам най-добрия син цвят на пламъка, който наричам кутия за хапчета син. Той е достатъчно ярък, за да се откроява срещу нощното небе, но все пак е богат син. Имам над 20 сини пиротехнически формули и открих една, която е много близка до този неуловим оттенък.
Друга трудност при създаването на интензивен син цвят е, че химията не е проста. Изисква комбинация от няколко химикали и елемента мед. Когато медът се запали, електроните, обграждащи медните атоми, се възбуждат и зареждат с енергия в пламъка. Когато електроните освободят тази енергия, тя се проявява пред наблюдателите като синя светлина. Всеки цвят работи по същия начин. Тъй като различни елементи се запалват, те отделят различни дължини на вълната на светлината, които се превеждат като различни цветове. Така че, когато видите светлосини точки светлина, създаващи модел на нощното небе, наистина виждате развълнувани електрони, които отделят енергия като синя светлина.
Пол Е. Смит, демонстратор на лекция по химия, Университет Пърдю
