Χημεία

Ρίξτε μια ματιά στην ενδιαφέρουσα πυροτεχνική επιστήμη πίσω από τα πυροτεχνήματα

Ρίξτε μια ματιά στην ενδιαφέρουσα πυροτεχνική επιστήμη πίσω από τα πυροτεχνήματα

Όλοι αγαπούν τα πυροτεχνήματα, εκτός από τα μικρά παιδιά και τους σκύλους, αλλά τι ακριβώς συμβαίνει στην κατασκευή των εκρηκτικών και όμορφων μπαλών της φωτιάς;

Τα πυροτεχνήματα είναι πολύ περισσότερα από μπάλες εκρηκτικής σκόνης με ασφάλεια. Είναι τέλεια κατασκευασμένα χημικά αριστουργήματα που χρησιμοποιούνται σε γιορτές σε όλο τον κόσμο. Αρχικά, ας δούμε πώς οι πυροτεχνικοί δημιουργούν διάφορα χρώματα πυροτεχνημάτων.

Χημική αντίδραση πυροτεχνημάτων

Όταν ένα πυροτέχνημα εκραγεί, ουσιαστικά είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση χημικών αντιδράσεων που έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικά σχήματα και χρώματα στον ουρανό. Όπως πιθανότατα αναμένατε, η έκρηξη δημιουργεί θερμότητα που ξεκινά την καύση διαφορετικών χημικών συσκευασμένων μέσα στο κέλυφος. Για να κάνουν διαφορετικά χρώματα, οι πυροτεχνικοί πρέπει να χρησιμοποιούν διαφορετικές χημικές ενώσεις, μερικές πιο επικίνδυνες από άλλες.

Αυτές οι ενώσεις είναι συνήθως μεταλλικά άλατα που καίνε συγκεκριμένα χρώματα. Οι ενώσεις που βασίζονται στο νάτριο θα κάψουν διαφορετικές αποχρώσεις κίτρινου ή πορτοκαλιού, τα άλατα χαλκού ή βαρίου θα κάψουν πράσινο ή μπλε, και το ασβέστιο ή το στρόντιο κάνουν κόκκινες αποχρώσεις. Ο συνδυασμός αυτών των ενώσεων σε διαφορετικές διατάξεις εντός του βλήματος θα δημιουργήσει διαφορετικά σχήματα.

ΣΧΕΤΙΚΟ: Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ

Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι θέλετε να δημιουργήσετε ένα πυροτέχνημα χαμογελαστό πρόσωπο που είχε κίτρινο κύκλο και μπλε μάτια και στόμα. Ξεκινώντας από το εσωτερικό, θα συσκευάζατε την ασφάλεια και μετά θα φορτίσετε το αστάρι (θα φτάσουμε σε αυτό αργότερα), στη συνέχεια απλώστε μπάλες βαρίου σε ένα χαμογελαστό πρόσωπο (μπλε) και, στη συνέχεια, περιβάλλετε την περίμετρο του κελύφους με μπάλες νατρίου φτιάξτε τον εξωτερικό δακτύλιο. Όλα αυτά θα υποστηρίζονται σε ένα άκαμπτο σφαιρικό κέλυφος και θα εκτοξεύονται στον αέρα.

Τώρα που καταλαβαίνουμε τις χημικές αντιδράσεις πίσω από ένα πυροτέχνημα, ας υπολογίσουμε πώς προωθούνται και ξεκινούν οι εκρήξεις. Υπάρχουν τέσσερα βασικά μέρη που βοηθούν να πυροδοτήσει το πυροτέχνημα: το ραβδί, η ασφάλεια, το φορτίο και το εφέ.

Πώς προωθούν τα πυροτεχνήματα

Το ραβδί είναι ουσιαστικά αυτό, ένα μακρύ ραβδί που προεξέχει από το τέλος του πυροτέχνημα για να βεβαιωθείτε ότι πυροβολεί στη σωστή κατεύθυνση. Αυτό βοηθά τους διοργανωτές να οργανώσουν τα πυροτεχνήματα και να βεβαιωθούν ότι η οθόνη λειτουργεί σύμφωνα με το σχέδιο. Σημαίνει επίσης ότι εάν ξεκινήσετε τον εαυτό σας, ελπίζουμε ότι δεν θα το πυροβολήσετε από το παράθυρο του γείτονά σας.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Ο ΕΠΕΝΔΥΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΙ GIANT 5.000 DEATHSTAR FIREWORK

Η ασφάλεια είναι αυτό που πυροδοτείται από τον αρχικό φωτισμό του πυροτεχνημάτων. Οι ασφάλειες μπορούν να είναι τόσο απλές όσο ένα κομμάτι χαρτί ή τόσο περίπλοκες όσο ηλεκτρικά χρονισμένα καλώδια. Εστιάζοντας στις πιο σύνθετες ηλεκτρικές ασφάλειες χρονισμού, αυτά είναι τα είδη που χρησιμοποιούνται σε επαγγελματικές εκπομπές.

Αυτό επιτρέπει μια ολόκληρη σειρά πυροτεχνημάτων από έναν κεντρικό υπολογιστή που στέλνει σήματα στις μεμονωμένες ασφάλειες. Αυτές οι ασφάλειες καίγονται για ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια πυροδοτούν την κύρια φόρτιση που εκτοξεύει το πυροτέχνημα στον αέρα. Η ασφάλεια συνεχίζει να καίει ενώ η φόρτιση αποβάλλεται για να προκαλέσει τελικά την έκρηξη του κελύφους που παράγει το αποτέλεσμα του πυροτεχνημάτων.

Το φορτίο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι βασικά ένας πύραυλος που εκτοξεύει ολόκληρο το κέλυφος στον αέρα. Μπορεί να επιταχύνει τα κελύφη σε ταχύτητες μεγαλύτερες από 300 μίλια την ώρα για να φτάσει σε υψόμετρα πάνω από 1000 πόδια. Τα φορτία γίνονται συνήθως μέσω ενός μείγματος πυρίτιδας και άλλων λεπτών χημικών. Για πυροτεχνήματα που έχουν υπερβολικές ουρές καθώς εκτοξεύονται στον αέρα, μπάλες χημικών που αναφέρονται παραπάνω μπορούν να συνδεθούν στο φορτίο για να δημιουργήσουν το αποτέλεσμα.

Το τελικό εκρηκτικό αποτέλεσμα

Το αποτέλεσμα είναι η τελική καταστροφική πτυχή των πυροτεχνημάτων και είναι μακράν το πιο σημαντικό. Ένα πυροτέχνημα χωρίς αποτέλεσμα είναι ένας βαρετός παλιός πύραυλος. Περιέχει τις χημικές ουσίες που αναφέρθηκαν προηγουμένως, το τέλος της ασφάλειας και ένα αστάρι για την έναρξη της έκρηξης. Το αποτέλεσμα είναι μέσα στο κύριο μέρος του κελύφους, που συχνά ονομάζεται κεφάλι. Η κεφαλή είναι γεμάτη με τον ειδικό χημικό σχεδιασμό και τα εκρηκτικά που προκαλούν το πυροτέχνημα να σβήσει. Καθώς η ασφάλεια καίει μέσω του φορτίου, πυροδοτεί ένα αστάρι που στη συνέχεια αναφλέγει το κύριο φορτίο κελύφους για να εκραγεί το πυροτέχνημα, ξεκινώντας τις πολύχρωμες χημικές αντιδράσεις.

Η τεχνική πίσω από τα πυροτεχνήματα είναι πολύ πιο περίπλοκη και επικίνδυνη από τις διαδικασίες που το κάνουν να φαίνεται. Μόνο ειδικευμένοι πυροτεχνίτες μπορούν (με ασφάλεια) να δημιουργήσουν πυροτεχνήματα μεγέθους που χρειάζονται για να είναι εντυπωσιακά. Ενώ αυτές οι διασκεδαστικές εορταστικές συσκευές μπορεί να μοιάζουν με παιχνίδια, είναι επικίνδυνα εκρηκτικά που όταν χρησιμοποιούνται με τον σωστό τρόπο, μπορούν να είναι διασκεδαστικές εκδηλώσεις πατριωτισμού, εορτασμού ή περισσότερων.


Δες το βίντεο: Αυστραλία: Εντυπωσιακά πυροτεχνήματα για το 2021 (Σεπτέμβριος 2021).