Вы когда-нибудь задумывались о том, как появился самый красочный и самый опасный атрибут любого праздника: от Нового года до дня рождения? Нет? Тогда сейчас мы вам расскажем, тем более что преподаватели РХТУ пару месяцев назад приезжали на родину фейерверков, в Китай, где читали лекцию об энергонасыщенных материалах.
Изначально необычной химической реакции добивались при смешивании и нагревании меда, селитры (нитрат калия) и серы. Ее заметил китайский повар около 2 тысяч лет назад. По какой причине он вообще соединил столь необычные ингредиенты на своей кухне – нам до сих пор не ведомо, но результат его странного опыта подарил людям тех лет разрывную красоту — первое подобие фейерверка.
Типичный современный салют мало чем отличается от собрата вековой давности кроме масштабности. Сейчас мы, люди, научились помещать в одну коробку до сотни, а то и больше зарядов, в то время как те же китайцы производили фейерверк, больше похожий на современные петарды.
Так что же у салюта внутри? Все на самом деле очень просто. В трубку, которой раньше служил бамбук, а сейчас чаще всего картонные цилиндры, помещают взрывающиеся шарики, «звезды», как их называют пиротехники – все те же селитру, древесный уголь и серу в пропорции 75:15:10 – и свободный порох. Саму оболочку соединяют с плавким предохранителем, чтобы заряд можно было поджечь на расстоянии. На этом салют в целом готов.
Однако давайте разберемся с цветом. Что придает фейерверку изюминку – не просто яркий взрыв, а красочное шоу со всевозможными эффектами: от единоразового хлопка до россыпи «звезд»? За этот процесс отвечают металлические соли – соединения металлических и неметаллических атомов.
Так, красный цвет получается благодаря нагреву соединений стронция, фиолетовый – стронций + медь, серебряный – перегретый алюминий, желтый – калий + барий.
Тепло, которое выделяется при реакции горения после поджога плавкого предохранителя, переводит электроны в атомах металлов к более высоким уровням энергии по сравнению с тем, что было до. Такие состояния электронов не особо стабильны и пытаются вернуться к условному состоянию покоя, а избыток энергии пускают как раз в краски для фейерверка. Так как каждый металл имеет разный зазор между этим самым нормальным уровнем и избытком, то цвет у итогового салюта разнится.
В целом, кратко содержимое каждого фейерверка можно описать так:
- горючие вещества – порох, бор, сера, кремний и наша уже любимая смесь селитры, серы и угля. Как правило, такие вещества используются во взрывателях с замедленным действием или для поджигания других составов в нужный момент;
- флегматизаторы – примеси, которые снижают чувствительность взрывных компонентов. Они помогают избежать преждевременного взрыва фейерверка от ударов или повышения температуры окружающей среды, а не от целенаправленного поджога фитиля;
- цементаторы – используют для уплотнения пиротехнических смесей, чтобы они банально занимали меньше места. Иначе привычный нам фейерверк не поместился в маленький тубус, который удобно взять с собой на улицу;
- окислители – выделяют кислород при высокой температуре, что позволяет избежать затухания поджога салюта и его полный выход из строя;
- химически активные металлы – именно они дают цвет итоговому салюту.
Как видите, фейерверк – сложный, красивый химический процесс, однако, при неосторожном обращении с которым можно получить ожог и нанести непоправимый вред здоровью человека, поэтому с салютом стоит обращаться аккуратно. Не пытайтесь взорвать его в доме, на крыше или балконе, в плохую погоду и на небезопасной территории. Никогда не забывайте, что фейерверк не только может подарить вам красочное яркое шоу с разноцветными огнями, но и причинить увечья при халатном отношении.