U najranijim danima Sjedinjenih Država John Adams napisao je svojoj supruzi Abigail o proslavi neovisnosti, "Trebalo bi biti solemnizirano Pompom i Paradom, s Shews, igrama, sportom, puškama, zvonima, vatrama i iluminacijama s jednog kraja ovog kontinenta do drugog od ovog Vrijeme naprijed zauvijek više. " "Požari i osvjetljenja" odnose se izravno na ono što znamo kao pirotehnička sredstva i vatromet.
Kemičar sam i predsjednik Pyrotechnics Guild International, organizacije koja promiče sigurnu uporabu vatrometa i njihovo korištenje ovdje u SAD-u za proslavu Dana neovisnosti i drugih festivala tijekom cijele godine. Kao kemičar i netko tko vodi demonstracije za studente kemije, smatram da je vatromet odličan primjer reakcija izgaranja koje proizvode obojenu vatru. No, izum obojenih vatrometa relativno je nedavno i nisu sve boje lako proizvesti.
Rana povijest vatrometa
Krijesnice su prvi put izmislili Kinezi u 200 B.C. No tek su tisuću godina kasnije kineski alkemičari razvili vatromet u 800 A. D. Ti rani vatromet bili su uglavnom svijetle i bučne boje dizajnirane za zastrašivanje zlih duhova - ne šarene, kontrolirane eksplozije kakve danas vidimo. Brzo naprijed još tisućljeće i Talijani su smislili kako dodati boju uvodeći razne elemente u zapaljivu mješavinu. Dodavanje elementa stroncija u pirotehničku mješavinu u boji stvara crveni plamen; bakar, plava; barij, zelena; i natrij za žuto.
Previše ili premalo kemikalija dovodi do značajnih promjena u temperaturi i na taj način se vidi valna duljina boje. Pravilna mješavina kemikalija kada se zapali proizvodi dovoljno energije da pobuđuje elektrone da ispušta različite boje svjetlosti.
Iako kemija ovih boja nije nova, čini se da se svaka generacija uzbuđuje zbog boja koje su pljuskale nebom. Sada imamo širok raspon boja plamena: crvena, zelena, plava, žuta, ljubičasta i njihove varijacije.
Svaka boja djeluje na isti način. Kako se različiti elementi zapale, oni oslobađaju različite valne duljine svjetlosti koje se prevode kao različite boje.
Izrada savršenog vatrometa za plave
Nisu sve boje vatrometa jednako lako stvoriti. Vjerujem da bi se nekoliko mojih kolega u pirotehničkim istraživanjima i razvoju složilo sa mnom da je plava boja najteža za proizvodnju.
To je zato što je večernje nebo plava nijansa, što znači da se većina bluesa ne pojavljuje. Ako pokušate plavu svjetliju kontrastiti pozadini, može izgledati isprano. Prava ravnoteža bakra i drugih kemikalija u plamenu ili reakciji izgaranja daju najbolji plamen u plamenu vatre.
To sam uzeo u obzir pri pokušaju stvaranja najbolje plave boje plamena, koju kutiju tableta nazivam plavom. Dovoljno je svijetla da se može istaknuti na noćnom nebu, ali još uvijek bogato plava. Imam preko 20 plavih pirotehničkih formula i našao sam jednu koja se vrlo približava ovoj neuhvatljivoj nijansi.
Još jedna poteškoća u stvaranju intenzivne plave boje je što kemija nije jednostavna. Zahtijeva kombinaciju nekoliko kemikalija i bakra. Kada se bakar zapali, elektroni koji okružuju atome bakra pobuđuju se i energiziraju u plamenu. Kad elektroni ispuštaju ovu energiju, promatračima se čini kao plava svjetlost. Svaka boja djeluje na isti način. Kako se različiti elementi zapale, oni oslobađaju različite valne duljine svjetlosti koje se prevode kao različite boje. Dakle, kada vidite plave točkice svjetlosti koje stvaraju uzorak na noćnom nebu, zaista vidite uzbuđene elektrone koji ispuštaju energiju kao plavu svjetlost.
Paul E. Smith, demonstrator predavanja za kemiju, Sveučilište Purdue
