Focuri de artificii. Anatomia miracolului pirotehnic.
Focuri de artificii - una dintre cele mai pitorești și mai interesante modalități de a folosi focul. O parte integrantă a focurilor de artificii este materialele inflamabile cum ar fi pulberea neagră, un amestec de cărbune, sulf și sulfat (denumirea veche de nitrat de potasiu) sau pulbere fără fum, de exemplu nitroceluloză. În plus, artificiile conțin substanțe care formează o bliț luminoasă, colorată la aprindere. Un exemplu comun de astfel de materiale este sodiul în sare de masă. Dacă sarea este presărată pe flacără, ea va deveni portocalie. O flacără colorată apare ca urmare a faptului că electronii din ionii de sodiu absorb energia și transferă la niveluri mai mari de energie și apoi revin la starea lor de bază, eliberând o anumită cantitate de energie corespunzătoare unei anumite culori a flăcării. Timp de mai multe secole, acest fenomen a constituit baza studiilor de foc efectuate în laboratoarele chimice.
Atunci când creați focuri de artificii, specialiștii selectează astfel de componente chimice care, atunci când au strălucit, dau anumite culori. Un amestec de bariu, de exemplu, pete flacăra în culori verzi, săruri de cupru în verde și albastru, săruri de sodiu în galben. Litiul oferă tonuri roșii, magneziu în timpul arderii produce o culoare strălucitoare albă și stronțiu - roșu spumant. Sarele, care sunt utilizate, conțin atât cationi metalici, cât și anioni de metale. Anionii, cum ar fi clorați, perclorați și nitrați, contribuie, de asemenea, la oxidarea prafului de pușcă. Deoarece un element metalic determină colorarea unei flăcări într-o anumită culoare, amestecul care conține acest element are o influență puternică asupra tipului de flacără. Calciul în sine nu poate da o culoare eficientă, dar sporește luminozitatea culorilor în alte substanțe. De asemenea, clorul nu colorează flacăra în sine, dar prezența sa mărește foarte mult formarea de culoare din elementele metalice. În substanțele care conțin clor, cum ar fi oxidanții clorat sau perclorat, precum și compuși organici de clor, de exemplu clorură de polivinil sau hexaclorbenzen, atomii de clor cresc volatilitatea și eliberarea ușoară.
Pentru a obține efecte speciale în compoziția artificiilor include anumite substanțe. Rumegus de metal, amestecat cu materiale arse, paiete și blitzuri; fierul se oxidează pentru a forma Fe2O3, în timpul căruia se produce o cantitate mare de energie, provocând strălucirea particulelor de fier. Titanul este de asemenea utilizat pentru a forma scântei. Zincul este folosit în unele amestecuri pentru formarea fumului și efectul stelelor.
Compoziția focurilor de artificii include o sursă de energie, de exemplu, un amestec de combustibil și oxidant, care reacționează, ridicând temperatura și formând substanțe care emit foc luminos.
Unul dintre cele mai simple tipuri de focuri de artificii este lumanarea din Bengal. De obicei, o lumanare din Bengal constă dintr-o tijă metalică acoperită cu un amestec de combustibil și oxidant (combinată într-o proporție favorabilă arderii), pilituri metalice și clei care ține toate aceste componente împreună. Când bujia se aprinde, combustibilul și oxidantul se aprind, încălzind piliturile metalice, care la rândul lor emit scântei. Alte substanțe, de exemplu, zinc sau magneziu, modifică natura scântei.
Spargatorii conțin pulbere pentru flaresuri de semnal (un amestec de agent de oxidare, de exemplu, o sare sau perclorat de bertolet, cu pulbere de aluminiu sau magneziu) sau pulbere neagră depus într-un tub de hârtie. Folosind un fitil atașat la acest amestec, acesta se aprinde ușor și se arde cu o explozie, formând gaze care cresc rapid presiunea și rup containerul. Componentele din aluminiu și magneziu contribuie la formarea de strălucire mai strălucitoare.
Focurile de artificii de înaltă altitudine sunt de obicei de două tipuri - cochilii de salut de înaltă altitudine lansate din tuburi și rachete tradiționale. Rachetele sunt fabricate din tuburi din carton umplute cu un amestec de combustibil și oxidant în proporții care favorizează arderea susținută decât explozia. Gazele sunt scoase din tub și se grăbesc în cer. Rachetele conțin adesea încărcături explozive care explodează după ce arderea combustibilului; culoarea focurilor de artificii depinde de compoziția încărcăturii explozivului. Înălțimile de salut de înaltă altitudine sunt bile mici formate din materiale explozive lansate dintr-un tub din oțel sau carton sau dintr-un lansator. Acumulatorul împinge mingea în cer și încărcarea explozivului se aprinde după o scurtă perioadă de timp după ce fitilul încorporat arde la sol, în acest timp proiectilul atinge înălțimea necesară. Proiectilul conține, de obicei, încărcătură explozivă și stele, formate sub formă de cuburi sau bile de materiale arzătoare, spumante și explozive. Artificii multiple sunt o combinație a mai multor cochilii conectate în așa fel încât explozia uneia dintre ele provoacă aprinderea ulterioară. Există niște cochilii care produc clapsuri de intensitate diferită. Efectul fluierat al unor produse pirotehnice se realizează printr-o metodă specială de ambalare care provoacă ardere pulsatoare. Cochilii speciali care, atunci când se șterg, formează modele, cum ar fi inimi sau cercuri, se fac prin înconjurarea încărcăturii explozive cu stele care conțin încărcături explozive. Atunci când încărcătura explozivă explodează, stelele sunt aruncate spre exterior, formând modele pe cer.
Pe lângă scopul de divertisment, produsele pirotehnice sunt de asemenea folosite în practica militară ca semnal, instruire sau mijloace militare. În combustia naftalinei și antracenului se emite fum negru, care este folosit pentru izolarea unui sit de la ceilalți, cu toate acestea, într-o localitate populată este riscant. Fumul alb se obține ca rezultat al evaporării clorurii de zinc sau a uleiurilor, precum și în combustia fosforului; Uneori această metodă este folosită pentru a crea adăposturi în timpul unei bătălii.
Umiditatea conținută în aer este de obicei suficientă pentru a forma reacția dorită. Fumatul de culoare pentru transmiterea semnalului este obținut, de obicei, prin evaporarea coloranților organici. În acest scop, sunt selectate amestecuri de ardere, care produc suficientă căldură pentru a evapora coloranții, dar nu pentru a le descompune în părți. Coloranții selectați trebuie să fie volatili, dar nu toxici. O experiență simplă și sigură poate fi făcută acasă, stoarcerea crustei din portocalie peste flacăra lumanarilor. Uleiurile conținute în crustă formează mici mișcări de lumină în timpul arderii. Bananele conțin o cantitate mare de potasiu, astfel încât coaja unei banane, când este arsă într-un incendiu, pătează flacăra într-o culoare purpurie, caracteristică arderii potasiului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: