Fyrværkeri, en hundrede år gammel teknologi, er et ikonisk symbol på festlighederne i uafhængighedsdagen - men de er også et vidunder af moderne videnskab og teknik. Læs videre for at opdage videnskaben bag fyrværkeriet, som du vil se hele landet i aften.
1. Den kemiske formel til fyrværkeri blev opfundet ved et uheld. Engang i det 10. århundrede begyndte kineserne at fremstille fyrværkeri med krutt (det første kendte kemiske eksplosiv var først for nylig blevet opdaget). Men forskere mener, at opfinderne ramte den kemiske formel for krutt - svovl, kul og kaliumnitrat eller saltpeter - under forsøg på at skabe en udødelighed af udødelighed. Med tiden udviklede kineserne en lang række fyrværkerier, der producerede forskellige typer visuelle effekter, og pyroteknikeren blev et respekteret erhverv i det kinesiske samfund.
2. Fyrværkeri er designet til ikke at eksplodere. Kontraintuitisk designer kemikere fyrværkeri til at brænde så langsomt som muligt i stedet for at eksplodere hurtigt. En langsommere forbrænding betyder, at et fyrværkeri giver en visuel virkning i en længere varighed, der dækker et større himmelområde. For at opnå dette er de anvendte brændstof- og oxiderende kemikalier - typisk metaller som aluminium eller magnesium til brændstof og percholater, chlorater eller nitrater til oxidationsmidler - relativt store korn i området fra 250 til 300 mikron, ca. Sandkorn. Derudover undgår kemikere at blande brændstof og oxidationsmiddel grundigt, hvilket gør det vanskeligere for dem at brænde.
Pellets pakket inde i fyrværkeri indeholder kemikalier, der producerer de farverige farver, vi ser på himlen. (Wikimedia Commons) 3. Forskellige farver produceres af forskellige kemikalier . De lyse farver, der er synlige, når fyrværkeri eksploderer, er et resultat af pyrotekniske stjerner - pellets af kemikalier, der genererer visse farver eller giver gnistereffekter, når de brændes. Når den sprængladning antændes, eksploderer hovedbrændstoffet først og overfører energi til farvestoffer, hvilket beder disse kemikaliers elektroner om at bevæge sig i en ophidset tilstand. Derefter, øjeblikke senere, når farvestoffer kemikalier afkøles og elektronerne falder tilbage til deres basistilstand, frigiver de den ekstra energi som farverig stråling, når de flyver gennem himlen. Den specifikke farve afhænger af det kemiske: forbindelser med strontium og lithium forbrænder en intens rød, mens calcium forbrænder orange, natrium forbrænder gult, barium forbrænder grønt og kobber forbrænder blåt.
4. Fyrværkeri former er produceret af smart design . For at opnå usædvanligt-formet fyrværkeri, såsom dobbeltringe, hjerter eller stjerner, pakker teknikere brændstof og farvestoffer i et rør i forskellige formationer. En central kerne af brændstof, omgivet af en ring af pellets, vil producere et cirkulært fyrværkeri, mens et dobbeltlag pellets skaber en dobbeltring på himlen. Hvis pellets blandes indvendigt med brændstof, spreder farvestrækkerne sig sammen fra et centralt punkt, som i ”piletræet” mønster. Til særlig vanskelige formationer, såsom et hjerte eller en stjerne, limes farvelægningspellets på et stykke papir i den ønskede form. Når brændstoffet brænder, antændes det papiret og sender farvestofferne flyvende i det samme mønster.
5. Fyrværkeri forurener. På trods af alt det sjove ved fyrværkeri-show har de en ulempe. Vi har tidligere skrevet om, hvordan pyroteknikker kan skræmme og endda dræbe fuglebestande. De kan også skade dyrelivet på en mere lumsk måde - ved at indføre tungmetaller, svovl-kulforbindelser og percholat i lokale vandmasser. Fyrværkeri lanceres ofte over søer og floder, og disse biprodukter af forbrænding kan medføre skadelige økosystemer i vandet over tid. Luftbårne forurenende stoffer kan også påvirke mennesker, især dem, der lider af astma.
