Jau Amerikas Savienotajās Valstīs Džons Adams par savu neatkarības svinēšanu sievai Abigailai rakstīja: "Tas būtu jāsvin ar Pompu un Parādi, ar Šķēpēm, spēlēm, sportu, ieročiem, zvaniem, ugunskuriem un apgaismojumu no viena gala. no šī laika uz visiem laikiem uz priekšu uz visiem laikiem. " "Ugunskurs un apgaismojums" tieši attiecas uz to, ko mēs pazīstam kā pirotehniku un uguņošanas ierīces.
Es esmu ķīmiķis un arī Pyrotechnics Guild International - organizācijas, kas veicina uguņošanas ierīču drošu izmantošanu un izmantošanu šeit ASV, lai svinētu Neatkarības dienu un citus festivālus visa gada garumā, prezidents. Kā ķīmiķis un kāds, kurš ved demonstrācijas ķīmijas studentiem, es uzskatu uguņošanu par lielisku degšanas reakciju piemēru, kas rada krāsainu uguni. Bet krāsainu uguņošanu izgudroja salīdzinoši nesen, un ne visas krāsas ir viegli izgatavojamas.
Uguņošanas agrīnā vēsture
Ugunsdzēsējus ķīnieši pirmo reizi izgudroja 200 B.C. Bet tikai pēc tūkstoš gadiem ķīniešu alķīmiķi 800 u.c. izstrādāja uguņošanu. Šie agrīnie uguņojumi lielākoties bija spilgti un trokšņaini izdomājumi, kas bija paredzēti ļaunu garu atbaidīšanai - nevis krāsainie, kontrolētie sprādzieni, kādus mēs šodien redzam. Ātri uz priekšu vēl viena tūkstošgade, un itāļi izdomāja, kā pievienot krāsu, ieviešot dažādus elementus uzliesmojošajā maisījumā. Elementa stroncija pievienošana krāsu pirotehniskajam maisījumam rada sarkanu liesmu; varš, zils; bārijs, zaļš; un nātrijs dzeltenā krāsā.
Pārāk daudz vai pārāk maz ķimikāliju rada ievērojamas temperatūras izmaiņas un tādējādi redzamo krāsas viļņa garumu. Pareizs ķimikāliju maisījums aizdedzinot rada pietiekami daudz enerģijas, lai satrauktu elektronus, lai izdalītu dažādu krāsu gaismu.
Kaut arī šo krāsu ķīmija nav jauna, šķiet, ka katra paaudze ir satraukta par debesīm izšļakstītajām krāsām. Tagad mums ir plašs liesmu krāsu klāsts: sarkana, zaļa, zila, dzeltena, violeta un to variācijas.
Katra krāsa darbojas vienādi. Tā kā dažādi elementi aizdegas, tie izdala atšķirīgus gaismas viļņu garumus, kas tulko kā dažādas krāsas.
Padarot šo perfekto zilo uguņošanu
Ne visas uguņošanas krāsas ir vienlīdz viegli veidojamas. Es uzskatu, ka vairāki no maniem kolēģiem pirotehnisko pētījumu un attīstības jomā man piekristu, ka visgrūtākā krāsa ir zilā krāsā.
Tas ir tāpēc, ka vakara debesis ir zilā nokrāsa, kas nozīmē, ka lielākā daļa blūza arī neparādās. Ja jūs mēģināt padarīt zilu gaišāku, lai kontrastu ar fonu, tas var izskatīties izskalots. Pareizais vara un citu ķīmisko vielu līdzsvars liesmā vai degšanas reakcijā rada vislabāko zilās krāsas liesmu uguņošanas ierīcē.
Es to esmu ņēmis vērā, mēģinot radīt vislabāko zilās liesmas krāsu, kuru es saucu par zilo krāsu. Tas ir tikai pietiekami gaišs, lai izceltos pret nakts debesīm, bet joprojām ir bagātīgi zils. Man ir vairāk nekā 20 zilo pirotehnisko formulu, un esmu atradis tādu, kas ir ļoti tuvu šai nenotveramajai nokrāsai.
Vēl viena intensīvas zilas krāsas radīšanas grūtība ir tā, ka ķīmija nav vienkārša. Tam nepieciešama vairāku ķīmisku vielu un vara elementa kombinācija. Kad varš aizdegas, elektroni, kas apņem vara atomus, tiek satraukti un liesmā tiek baroti. Kad elektroni atbrīvo šo enerģiju, tas novērotājiem parādās kā zila gaisma. Katra krāsa darbojas vienādi. Tā kā dažādi elementi aizdegas, tie izdala atšķirīgus gaismas viļņu garumus, kas tulko kā dažādas krāsas. Tātad, kad redzat zilās krāsas gaismas punktus, kas veido zīmējumu nakts debesīs, jūs patiešām redzat satrauktus elektronus, kas izdala enerģiju kā zila gaisma.
Pols E. Smits, ķīmijas lekcijas demonstrētājs, Purdue universitāte
