Несмотря на разные цвета, формы и звуки, все фейерверки имеют одинаковые основные компоненты
Воздушный фейерверк состоит из оболочки из плотной бумаги, которая содержит «заряд лифта», «взрывной заряд» и «звезды». Все эти блестящие очки происходят от хорошего старомодного горения. Горение - это химическая реакция между двумя веществами (топливом и окислителем), которая производит свет и тепло. Высокая температура заставляет газы быстро расширяться, создавая давление. Оболочки представляют собой плотно обернутые цилиндры, которые обеспечивают хорошую устойчивость к этому давлению, что дает ему короткое время для наращивания интенсивности. Затем, когда реакция пересиливает оболочку, вы получаете эффект взрывного фейерверка.
Все начинается, когда снаряд помещается в ступку (цилиндр того же размера, что и снаряд, который удерживает фейерверк на месте, пока взрыватель горит). Подъемный заряд в нижней части корпуса представляет собой концентрированный черный порошок (древесный уголь, сера и нитрат калия). При подвешивании висящим предохранителем заряд лифта отправляет снаряд в воздух. Основные петарды - это просто черный порошок, покрытый бумагой: вы зажигаете предохранитель и слушаете треск.
Разрывной заряд - это еще один заряд черного порошка с собственным запаздывающим предохранителем, находящимся выше в корпусе. Разрывной заряд создает тепло, чтобы активировать окружающие его звезды и взрывать их наружу из оболочки. Звезды, где происходит волшебство.
Звезды - это шарики, состоящие из топлива, окислителей, цветовых комбинаций различных видов металлов и связующего вещества, которое скрепляет все вместе. Звезды могут быть расположены внутри оболочки фейерверка для создания форм. Формами могут быть такие вещи, как сердца, звезды и круги. Сотни звезд могут быть использованы в одной оболочке фейерверка.
Более сложные фейерверки - например, те, которые создают форму, похожую на смайлик, имеют несколько фаз разных цветов или издают дополнительные звуки, такие как свистки, - имеют оболочки с более сложной инфраструктурой. В этих типах фейерверков есть больше запаздывающих предохранителей, связанных с различными взрывными зарядами со своими окружающими звездами. Каждый из них может сидеть в своей отдельной внутренней оболочке. Они называются «многоразрывными оболочками».
В то время как зрелище, фейерверк - это индивидуальные химические эксперименты. Слишком сильное нажатие на него или создание статического электрического удара одеждой из синтетических материалов может быть смертельно опасным, а взрыв рядом с вашим лицом может привести к ужасным ожогам и даже слепоте. У них нет слова «огонь» в них ни за что.
Как взрывается фейерверк?
Что делает взрыв?
Вы начинаете с элемента, такого как магний, который состоит из большого количества молекул, которые содержат электроны, протоны и нейтроны. Огненная искра нагревает электроны и возбуждает их. Поскольку они становятся более возбужденными, они освобождаются от своих молекулярных связей. Это приводит как к физическому движению электронов от ядра, так и к выделению энергии, которая накапливалась на стадии нагревания. Высвобождаемая энергия может инициировать дальнейшие взаимодействия, в свою очередь создавая цепную реакцию. Чем выше начальная энергия искры, тем быстрее возбуждаются электроны, что приводит к более сильному взрыву.
Цвет фейерверка
Что делает цвета?
Цвета включают различные измерения и комбинации производителей кислорода, топлива, связующих веществ и производителей цвета. Вы можете сделать цвет накаливанием - свет, созданный с помощью тепла (оранжевый, красный, белый), или свечение - свет, созданный в результате химической реакции без чрезмерного нагрева (синий, зеленый). Это все о контроле температуры и баланса.
История фейерверков
Фейерверки были впервые изобретены китайцами, почти случайно. Около 200 г. до н.э. они заметили, что бамбуковые палочки в их кострах взорвались от удара. Это произошло потому, что быстрорастущий бамбук задерживает карманы воздуха внутри своих стеблей, поэтому, когда кислород вступает в контакт с огнем, происходит огромная реакция, приводящая к свету и звуку.
Китайцы пошли дальше и создали первую форму пороха, смешивая серу, селитру (нитрат калия), дисульфид мышьяка и мед. При поджоге это привело к взрыву, вызванному тем, что сера и мед выступают в качестве источника энергии для реакции, а нитрат калия обеспечивает кислород. Мед был заменен на плотный древесный уголь, и смесь была помещена в трубы и направлена на врагов, которые были напуганы громкими ударами и яркими искрами. В этот момент фейерверки разделились на вооружение и впечатляющие зрительские показы.
В 1830-х годах ученые в Италии поняли, что, добавляя металлическую соль, такую как стронций или порошок бария и хлора, создаваемый свет приобретал цвет соли. Порох медленного горения использовался в качестве взрывателя для запуска ракеты в воздух, в то время как внутри порох, обогащенный калием, давал более сильную реакцию, быстрее и горячее с более впечатляющим взрывом.
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» у всех хороших продавцов или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь сегодня !