Ватромет, вековна технологија, је иконичан симбол прославе Дана независности - али они су и чудо модерне науке и инжењерства. Читајте даље како бисте открили науку која стоји иза ватромета коју ћете вечерас видети широм земље.
1. Хемијска формула за ватромет је пронађена случајно. Нешто током 10. века, Кинези су почели да праве ватромет са барутом (први познати хемијски експлозив откривен је тек недавно). Али научници верују да су изумитељи погодили хемијску формулу за барут - сумпор, угаљ и калијум нитрат, односно сечење - током покушаја да створе еликсир бесмртности. Временом су Кинези развили широку палету ватромета који су произвели различите врсте визуелних ефеката, а пиротехничар је постао цијењена професија у кинеском друштву.
2. Ватромет је направљен тако да не експлодира. Хемистичари дизајнирају ватромет да гори што спорије, а не да брзо експлодира. Спорије паљење значи да ће ватромет дуже време трајати визуелни ефекат који покрива веће подручје неба. Да би се ово постигло, употријебљене хемикалије за гориво и оксиданти - обично метали као што су алуминијум или магнезијум за гориво и перколати, хлорати или нитрати за оксиданте - су релативно крупнозрнате, у распону од 250 до 300 микрона, величине око зрнце песка. Поред тога, хемичари избегавају мешање горива и оксиданта заједно, што отежава њихово сагоревање.
Пелете упаковане у ватромет садрже хемикалије које производе живе боје које видимо на небу. (Викимедиа Цоммонс) 3. Различите боје производе различите хемијске супстанце . Свијетле боје видљиве када ватромет експлодира резултат су пиротехничких звијезда - пелета хемикалија које стварају одређене боје или производе спаринг ефекте када се запале. Када се распрсни набој запали, прво гориво прво експлодира, преносећи енергију на хемикалије у боји, што присиљава електроне тих хемикалија да пређу у побуђено стање. Затим, неколико тренутака касније, када се хемикалије у боји охладе и електрони се врате у базно стање, они ослобађају додатну енергију као шарено зрачење када лете небом. Специфична боја зависи од хемикалије: једињења са стронцијумом и литијумом сагоревају интензивно црвено, док калцијум сагорева наранџасто, натријум гори жуто, баријум зелена, а бакар плаво.
4. Облици ватромета производе се паметним дизајном . Да би постигли необично ватромет, попут двоструких прстенова, срца или звезда, техничари пакују гориво и хемикалије у боји у цеви у различите формације. Централно језгро горива, окружено прстеном пелета, створиће кружни ватромет, док ће двослојни пелет створити двоструки прстен на небу. Ако се пелети изнутра помешају са горивом, пруге боје ће се раширити заједно са централне тачке, као у узорку „врбе“. За нарочито сложене формације, као што су срце или звезда, пелете боје се лепе на комад папира жељеног облика. Када гориво гори, он запаљује папир, шаљући боје у истом обрасцу.
5. Загађује ватромет. Упркос свим забавама ватрометских емисија, они имају и слабију страну. Раније смо писали о томе како пиротехника може уплашити, па чак и убити популацију птица. Такође могу наштетити дивљим животињама на подмукли начин - уношењем тешких метала, једињења сумпорног угља и продора у локална водна тела. Ватромет се често лансира над језерима и рекама, а ти нуспродукти сагоревања могу временом да наштете воденим екосуставима. Загађивачи у ваздуху такође могу утицати на људе, посебно оне који пате од астме.
