Jak działają fajerwerki?

Sztuczne ognie są to wyroby pirotechniczne, które wykorzystuje się w celach widowiskowych. Najczęściej można je zaobserwować podczas sylwestrowej nocy, ale używa się ich także z okazji uczczenia wielu innych podniosłych okazji. Sposób ich budowy wpływa na działanie wybuchu, natomiast za poszczególne kolory odpowiedzialne są jony metali. 

Budowa i działanie fajerwerków

Głównymi elementami fajerwerków są tuba, mieszanka wybuchowa oraz lont. Jeśli ładunek ma unieść się w powietrze, niezbędny jest także moździerz. Podstawą mieszanki wybuchowej jest proch. Pierwotnie składał się on z miodu, siarki i saletry. Z biegiem lat technologia mocno się zmieniła. Miód został zastąpiony węglem drzewnym. Wzrosło także bezpieczeństwo użytkowania. Obecnie w produkcji fajerwerków używa się czarnego prochu z domieszkami. W tubie umieszczane są tak zwane gwiazdy w różnych kształtach i kolorach, które oblepia się czarnym prochem. Podpalenie lontu powoduje inicjację prochu umieszczonego w dole tuby, co wyrzuca ładunek w powietrze. Efekt, który pojawia się na niebie zależny jest od układu gwiazd wewnątrz tuby. Bardziej rozbudowane fajerwerki, takie jak wyrzutnie, tworzy się z połączenia wielu lontów oraz oddzielnych tub z prochem. Lonty działają z pewnym opóźnieniem, dzięki czemu eksplozje następują w określonych odstępach czasowych.

Petardy hukowe oraz zimne ognie

Zwykła petarda hukowa składa się z czarnego prochu lub proszku błyskowego, tekturowej tuby oraz lontu. Ekspert z hurtowni fajerwerków AS w Gorzowie dodaje:

Na czarny proch składają się węgiel, siarka i azotan potasu. Petarda może zawierać także aluminium zamiast węgla drzewnego, co dodaje eksplozji rozbłysku.

Natomiast błysk zimnych ogni powstaje przez połączenie kilku związków: paliwa, utleniacza, żelaza, stali w proszku oraz spoiwa. Utleniacz to azotan potasu, paliwem jest węgiel drzewny, siarka i czarny proch, natomiast spoiwo to cukier lub skrobia. Wszystkie składniki miesza się w wodzie. Połączoną substancją pokrywa się drut. Powolne spalanie zależy od odpowiednich proporcji składników.

Chemia odpowiadająca za dźwięki i kolory

Proch w połączeniu z siarką i aluminium powoduje doznania akustyczne. Natomiast gwizd niektórych rodzajów fajerwerków uzyskiwany jest dzięki działaniu kwasu galusowego, salicylanu sodu, benzoesanu potasu i kwasu pikrynowego. Kolor jest wynikiem dodawania jonów niektórych metali. Zieloną barwę uzyskuje się przez związki baru. Kolor żółty można otrzymać za pomocą sodu. Za barwę czerwoną odpowiada stront, natomiast miedź pozwala uzyskać kolor niebieski. Srebro powstaje z mieszanki magnezu i aluminium. Za fiolet odpowiadają związki strontu i miedzi.