John Adams je v najzgodnejših dneh ZDA pisal svoji ženi Abigail o praznovanju neodvisnosti: "Moral bi biti solemniziran s Pompom in Parado, s shews, igrami, športom, puškami, zvonovi, kresi in osvetlitvami z enega konca te celine na drugo od tega Časa naprej za vedno več. " "Kresi in osvetlitve" se nanašajo neposredno na tisto, kar poznamo kot pirotehnične in ognjemetne zaslone.
Sem kemičar in tudi predsednik Pyrotechnics Guild International, organizacije, ki spodbuja varno uporabo ognjemetov in njihovo uporabo tukaj v ZDA za praznovanje dneva neodvisnosti in drugih festivalov skozi vse leto. Kot kemik in nekdo, ki vodi demonstracije za študente kemije, se mi zdi ognjemet odličen primer zgorevalnih reakcij, ki povzročajo obarvan ogenj. Toda izum barvnih ognjemetov je relativno nov in niso vse barve enostavno izdelati.
Zgodnja zgodovina ognjemetov
Kitajci so prvič izumili Kitajci leta 200 B.C. Toda šele tisoč let kasneje so kitajski alkimisti razvili ognjemet v 800 A. D. Ti zgodnji ognjemeti so bili večinoma svetle in hrupne slike, ki so bile zasnovane za prestrašenje zlih duhov - ne pa barvnih, nadzorovanih eksplozij, ki jih vidimo danes. Hitro naprej drugo tisočletje in Italijani so ugotovili, kako dodati barvo z vnašanjem različnih elementov v vnetljivo mešanico. Dodajanje elementa stroncij barvni pirotehnični mešanici povzroči rdeč plamen; baker, modra; barij, zelen; in natrij za rumeno.
Preveč ali premalo kemikalij bistveno spremeni temperaturo in s tem opazi valovno dolžino barve. Pravilna mešanica kemikalij ob vžigu proizvede dovolj energije, da vzbudi elektrone, da oddajajo različne barve svetlobe.
Čeprav kemija teh barv ni nova, se zdi, da je vsaka generacija navdušena nad barvami, ki so jih razlile nebo. Zdaj imamo široko paleto plamenskih barv: rdeča, zelena, modra, rumena, vijolična in njihove različice.
Vsaka barva deluje enako. Ko se različni elementi vnamejo, sproščajo različne valovne dolžine svetlobe, ki se prevajajo kot različne barve.
Naredi popoln modri ognjemet
Niso vse barve ognjemetov enako enostavne za ustvarjanje. Verjamem, da se bo več mojih kolegov s pirotehničnih raziskav in razvoja strinjalo z mano, da je modra najtežja barva za proizvodnjo.
To je zato, ker je večerno nebo modre odtenke, kar pomeni, da se tudi večina bluesov ne pokaže. Če poskušate modro svetlejšo kontrastirati z ozadjem, je lahko videti izprano. Pravilno ravnovesje bakra in drugih kemikalij v plamenu ali reakciji zgorevanja ustvarjajo najboljši plamen modre barve v ognjemetu.
To sem upošteval, ko sem poskušal ustvariti najboljšo modro barvo plamena, ki ji pravim škatla tablete modra. Dovolj je svetlo, da stoji na nočnem nebu, vendar še vedno bogato modro. Na voljo imam več kot 20 modrih pirotehničnih formul in našel sem takšno, ki se zelo približa temu odmevnemu odtenku.
Druga težava pri ustvarjanju intenzivne modre barve je, da kemija ni preprosta. Zahteva kombinacijo več kemikalij in bakra. Ko se baker vname, se elektroni, ki obdajajo bakrove atome, v plamenu vzbudijo in napolnijo z energijo. Ko elektroni sprostijo to energijo, se opazovalcem zdi modra svetloba. Vsaka barva deluje enako. Ko se različni elementi vnamejo, sproščajo različne valovne dolžine svetlobe, ki se prevajajo kot različne barve. Torej, ko vidite noče modre barve, ki ustvarjajo vzorec na nočnem nebu, resnično vidite, kako navdušeni elektroni sproščajo energijo kot modra svetloba.
Paul E. Smith, predavatelj za kemijo, Univerza Purdue
