V nejranějších dnech Spojených států napsal John Adams své manželce Abigail o oslavě nezávislosti: „Měl by být slavnostně oslavován s Pompem a Parádou, s ukázkami her, sportů, zbraní, zvonků, ohňů a iluminací z jednoho konce. tohoto kontinentu k druhému od tohoto času kupředu navždy. " „Ohně a osvětlení“ odkazují přímo na to, co známe jako pyrotechnické a ohňostrojové displeje.
Jsem chemik a také prezident Pyrotechnics Guild International, organizace, která propaguje bezpečné používání ohňostrojů a používá je zde v USA k oslavě Dne nezávislosti a dalších festivalů po celý rok. Jako chemik a někdo, kdo vede demonstrace pro studenty chemie, považuji ohňostroj za skvělý příklad spalovacích reakcí, které produkují barevný oheň. Vynález barevných ohňostrojů je však relativně nový a ne všechny barvy lze snadno vyrobit.
Raná historie ohňostroje
Žabky byly poprvé vynalezeny Číňany serendipitous v 200 B.C. Ale až o tisíc let později vyvinuli čínští alchymisté ohňostroje v roce 800 A. D. Tyto rané ohňostroje byly většinou světlé a hlučné směsi určené k vystrašení zlých duchů - ne barevné, kontrolované exploze, které dnes vidíme. Rychle vpřed další tisíciletí a Italové přišli na to, jak přidat barvu přidáním různých prvků do hořlavé směsi. Přidání prvku stroncium do barevné pyrotechnické směsi vytvoří červený plamen; měď, modrá; barium, zelené; a sodík pro žlutou.
Příliš mnoho nebo příliš málo chemikálií provádí významné změny teploty a tím i pozorované vlnové délky barvy. Správná směs chemikálií při zapálení produkuje dostatek energie k excitaci elektronů k uvolnění různých barev světla.
Přestože chemie těchto barev není nová, zdá se, že každá generace je vzrušená barvami stříkajícími po obloze. Nyní máme širokou škálu barev plamene: červené, zelené, modré, žluté, fialové a jejich varianty.
Každá barva funguje stejným způsobem. Když se různé prvky vznítí, uvolňují různé vlnové délky světla, které se překládají jako různé barvy.
Díky tomu dokonalý modrý ohňostroj
Ne všechny barvy ohňostroje lze stejně snadno vytvořit. Věřím, že několik mých kolegů v pyrotechnickém výzkumu a vývoji se mnou souhlasí, že modrá je nejobtížnější barva.
Je to proto, že večerní obloha má odstín modré, což znamená, že se také většina modrých nezobrazuje. Pokud se pokusíte udělat jasnější modrý kontrast s pozadím, může vypadat vybledlý. Správná rovnováha mědi a dalších chemikálií v plameni nebo při spalovací reakci vytváří nejlepší oheň v modré barvě v ohňostroji.
Vzal jsem to v úvahu při pokusu o vytvoření nejlepší modré barvy plamene, kterou nazývám krabička pilulek modrá. Je to dost jasné, aby se vynořilo proti noční obloze, ale stále bohatá modrá. Mám přes 20 modrých pyrotechnických receptů a našel jsem ten, který se velmi blíží tomuto nepolapitelnému odstínu.
Další problém při vytváření intenzivní modré barvy je, že chemie není jednoduchá. Vyžaduje kombinaci několika chemikálií a prvku mědi. Když se měď vznítí, elektrony obklopující atomy mědi se v plameni vzrušují a budí energii. Když elektrony uvolní tuto energii, objeví se pozorovatelům jako modré světlo. Každá barva funguje stejným způsobem. Když se různé prvky vznítí, uvolňují různé vlnové délky světla, které se překládají jako různé barvy. Takže když vidíte, jak modré noční tečky vytvářejí vzor na noční obloze, opravdu vidíte vzrušené elektrony uvolňující energii jako modré světlo.
Paul E. Smith, demonstrátor chemie přednášek, Purdue University
