Зрелищные салюты, во время которых в небе танцуют сотни разноцветных огней — это не магия, а кропотливая работа пиротехников, секрет которой заключается в правильном выборе химических компонентов для взрывчатых смесей.
Искусство фейерверка пришло к нам из далекой древности, и самые ранние свидетельства «огненного шоу» датируются XII веком нашей эры. Однако не все они устроены одинаково, и любой, кто хоть раз в жизни видел зрелищный залп разноцветных огней, вам это подтвердит. То, каким цветом взорвется начиненный взрывчатным веществом снаряд, зависит от химических элементов, входящих в его состав. Это могут быть как обычные металл, так и соли, и даже редкие минералы.
Вспышку цветного пламени пиротехники называют «звездой». Она состоит из смеси топлива, окислителя (для того, чтобы топливо горело), цветообразующих элементов (о них мы поговорим ниже) и связующего вещества (как правило — клея), упакованных в легкий корпус. Калифорнийский пиротехник и инженер-электрик Майк Токстайн рассказал Business Insider, что для орагнизации фаер-шоу требуются дни, а порой и недели — ведь техникам надо выстроить площадку, подвести проводку, настроить внушительное количество аппаратуры — и все это ради нескольких минут зрелищных залпов.
Однако самое важное в данном случае — это цвет пламени:
Желтый цвет достигается за счет добавления натрия. Мы привыкли видеть его в связке с хлором в пачках с надписью «Соль», но при нагреве чистый натрий производит взрыв ярко-желтого цвета, который идеально подходит для освещения ночного неба.
Красный цвет пламени придает стронций. Раньше его часто добавляли в стекло, из которого потом изготавливали телевизионные экраны, поскольку он блокировал значительную долю излучения. В чистом видел элемент обладает желтоватым цветом, однако пламя его ярко-красное.
Зеленый фейерверк — результат взрыва солей бария. Для этих целей лучше всего подходит нитрат бария, однако его пары ядовиты. Поэтому данное вещество сегодня практически не используется в бытовой пиротехнике, зато его можно встретить в боевых гранатах.
Синий фейерверк — самый сложный. Токштейн в шутку сравнивает его с «единорогом из мира фейерверков» и отмечает, что для получения синего цвета нужна очень точная температура пламени. Все дело в наборе физических и химических ограничений, которые препятствуют данному явлению.
Белое пламя — это алюминий или магний. Эти элементы при горении выделяют невероятно много энергии, и добавляя их к другим смесям можно добиться «осветленного» пламени с легкими, приятными оттенками.
Существует множество других соединений. Так, комбинация меди и стронция даст пурпурный оттенок, а секрет золотых фейерверков — это, как ни странно, углерод.
Сравнительно недавно пиротехники начали применять методику под названием «ореол», когда разные цвета наслаивают друг на друга, разграничивая смеси тонкими промежуточными оболочками внутри снаряда. Таким образом можно создавать иллюзию того, что разноцветные всполохи словно танцуют в небе — выглядит это завораживающе.
Что остается после взрыва? Как правило, до земли в лучшем случае долетает лишь обугленная оболочка из картона. Для зрителей эта часть шоу наименее захватывающая, однако при виде угольков пиротехники ликуют — они знают, что рабочий день подходит к концу.