Ameerika Ühendriikide varasematel päevadel kirjutas John Adams oma naisele Abigailile iseseisvuse tähistamisest: "Seda tuleks pidulikult tähistada Pompi ja Paraadiga, ühest otsast koosnevate laudade, mängude, spordi, püsside, kellade, lõkete ja valgustustega. sellest mandrist teise, sellest ajast edasi igavesti edasi. " "Lõkked ja valgustus" viitavad otseselt sellele, mida me teame kui pürotehnikat ja ilutulestikku.
Olen keemik ja ka Pyrotechnics Guild Internationali - organisatsiooni, mis edendab ilutulestike ohutut kasutamist ja kasutamist siin USA-s, tähistamaks iseseisvuspäeva ja muid festivale kogu aasta vältel. Keemikuna ja inimesena, kes viib keemiatudengitele meeleavaldusi, pean ilutulestikku suurepäraseks näiteks põlemisreaktsioonidest, mis tekitavad värvilist tuld. Kuid värviliste ilutulestike leiutamine on suhteliselt uus ja kõiki värve pole lihtne toota.
Ilutulestiku varasem ajalugu
Hiinlased leiutasid ilutulestikud esmakordselt serendipitaalselt aastal 200 B.C. Kuid alles tuhat aastat hiljem töötasid Hiina alkeemikud välja ilutulestiku 800 A-s. Need varased ilutulestikud olid enamasti eredad ja lärmakad mõtted, mis olid loodud kurjade vaimude hirmutamiseks - mitte värvilised, kontrollitud plahvatused, mida me täna näeme. Järgige veel ühte aastatuhandet edasi ja itaallased mõtlesid välja, kuidas värvi lisada, tutvustades tuleohtlikule segule erinevaid elemente. Elemendi strontsiumi lisamine värvipürotehnilisele segule annab punase leegi; vask, sinine; baarium, roheline; ja naatrium kollase värvusega.
Liiga palju või liiga vähe kemikaale muudavad märkimisväärselt temperatuuri ja seega ka värvi lainepikkust. Nõuetekohane kemikaalide segu süttimisel tekitab piisavalt energiat, et ergastada elektrone, eraldamaks erinevat värvi valgust.
Ehkki nende värvide keemia pole uus, näib, et iga põlvkond erutab taevale pritsunud värve. Nüüd on meil lai valik leegi värve: punane, roheline, sinine, kollane, lilla ja nende variatsioonid.
Iga värv töötab samamoodi. Kuna erinevad elemendid süttivad, eraldavad nad erinevat värvi valguse lainepikkusi.
Selle täiusliku sinise ilutulestiku tegemine
Kõiki ilutulestiku värve pole võrdselt lihtne luua. Usun, et mitmed mu pürotehniliste uuringute ja arendustegevuse kolleegid nõustuksid minuga, et sinist värvi on kõige raskem toota.
Sellepärast, et õhtune taevas on sinises varjus, mis tähendab, et enamus bluesid ei ilmu samuti hästi. Kui proovite muuta sinise heledamaks, et see taustal kontrastsem oleks, võib see välja pesta. Vase ja muude kemikaalide õige tasakaal leegis või põlemisreaktsioonis tekitab ilutulestikus parima sinise värvi leegi.
Olen sellega arvestanud parima sinise leegi värvi loomisel, mida ma nimetan pillikarbiks siniseks. See on lihtsalt piisavalt hele, et silma paista öise taeva taustal, kuid siiski rikas sinine. Mul on üle 20 sinise pürotehnilise valemi ja olen leidnud sellise, mis on sellele tabamatule toonile väga lähedal.
Intensiivse sinise värvi loomise teine raskus on see, et keemia pole lihtne. See nõuab mitme kemikaali ja elemendi vase kombinatsiooni. Kui vask süttib, eristuvad vase aatomeid ümbritsevad elektronid ja saavad leegis energiat. Kui elektronid selle energia vabastavad, näib see vaatlejatele sinise valguse kujul. Iga värv töötab samamoodi. Kuna erinevad elemendid süttivad, eraldavad nad erinevat värvi valguse lainepikkusi. Niisiis, kui näete siniset värvi täpikesi, mis loovad öötaevas mustri, näete tõesti ergastatud elektrone, mis vabastavad energiat sinise valguse kujul.
Paul E. Smith, keemia õppejõud, Purdue ülikool
