Наука фейерверка: неизвестные факты

Наука фейерверка: неизвестные факты

Фейерверки — это технология, которая известна на протяжении веков, является символом многих праздников. Несмотря на тысячелетнюю историю, сегодняшние фейерверки — это образцы достижений современной науки и техники. Рассмотрим пять интересных особенностей этого пиротехнического действа:

1. Химическая формула фейерверка была изобретена случайно. Примерно в 10 веке, китайцы начали производить фейерверки при помощи пороха (первое химическое взрывчатое вещество, которое было изобретено незадолго до этого). Однако, ученые считают, что китайские изобретатели пришли к химической формуле пороха — сера, уголь и селитра — случайно, при попытке открыть эликсир бессмертия. Со временем, китайцы разработали огромное количество видов фейерверков, производящих самые разнообразные визуальные эффекты, и профессия пиротехника стала почетной в китайском обществе.

2. Фейерверки не созданы для взрыва. Это может показаться странным, но химики создают фейерверки для того, чтобы они горели как можно дальше, а не взрывались как можно громче. Медленное горение означает, что визуальные эффекты огненного зрелища будут длиться дольше и видно их будет с более дальнего расстояния. Для того, чтобы добиться подобного эффекта, топливо и окисляющие элементы — обычно это такие металлы как алюминий или магний в роли топлива, и соли хлорной кислоты, хлориды или нитраты в роли окислителей — делают относительно крупными, размерами от 250 до 300 микрон, то есть примерно с песчинку. Кроме того, химики стараются не смешивать тщательно топливо и окислитель между собой, так как это может привести к ускорению горения.

Гранулы фейерверка содержат химикаты, благодаря которым удается добиться красочных цветов зрелища.

3. Различные цвета производятся различными химикатами. Яркие цвета, которые видны при взрыве фейерверка, являются результатом «пиротехнических звезд» — гранул химикатов, создающих при горении различные цвета и эффект искр. Когда заряд воспламеняется, вначале взрывается топливо, передающее энергию химикатам, придающим электронам положительный заряд. Затем, через мгновения, когда химикаты затухают и электроны возвращаются в своё обычное состояние, и происходит выброс дополнительной энергии в виде световых волн, которые мы и видим в ночном небе.

Цвет фейерверка зависит от его химических составляющих: смеси со стронцием и литием горят ярко красным, кальций добавляет оранжевый цвет, натрий — желтый, барий — зеленый, а медь — синий.

4. Форма фейерверка зависит от дизайна. Для того, чтобы добиться необычной формы фейерверка, как например, двойных колец, сердец или звезд, пиротехники размещают внутри устройства топливо и химикаты особым способом. Обычно, центральное ядро состоит из топлива, затем следует слой гранул, создающих фейерверк в виде круга. Двойной слой гранул означает двойной круг. Если гранулы смешаны вместе и расположены внутри топлива, световые искры будут разлетаться из центральной точки устройства в стороны. Для особо заумных комбинаций, таких как сердце или звезда, гранулы приклеивают к кусочку бумаги необходимой формы. Когда топливо сгорает, оно поджигает бумагу, и химикаты испускают свет именно в той последовательности, которая и была задана пиротехником.

5. Фейерверк и экология. Несмотря на всю ту радость, которую мы испытываем при виде фейерверка, у него есть и свои недостатки. Во-первых, они вредят фауне, так как, попадая в воду, продукты горения химикатов загрязняют ее тяжелыми металлами, серой и углем, что негативно влияет на всю экосистему водоема. Также грозят продукты горения и людям страдающим астмой.

Итак, несмотря на кажущуюся простоту, фейерверк — это продукт долгих и тщательных разработок, требующий применения немалого искусства и знаний пиротехника. При этом, любуясь великолепным зрелищем, мы не должны забывать и о негативных сторонах праздничного салюта. За красоту необходимо платить. И зачастую, за нас платит природа.

Автор

Запись опубликована 9 Июль 2012 в разделе Технологии