Chimia culorilor de artificii

Crearea de culori artificiale este un efort complex, care necesită artă considerabilă și aplicarea științei fizice. Excluzând combustibilii sau efectele speciale, punctele de lumină evacuate din artificii, denumite „stele”, necesită, în general, un producător de oxigen, combustibil, liant (pentru a păstra tot ceea ce trebuie) și un producător de culoare. Există două mecanisme principale de producere a culorilor în artificii, incandescență și luminiscență.

Incandescenţă

Incandescența este lumina produsă din căldură. Căldura face ca o substanță să devină fierbinte și strălucitoare, emițând inițial infraroșu, apoi roșu, portocaliu, galben și alb, deoarece devine din ce în ce mai cald. Când temperatura unui foc de artificii este controlată, strălucirea componentelor, cum ar fi cărbunele, poate fi manipulată pentru a fi culoarea (temperatura) dorită la momentul potrivit. Metalele, cum ar fi aluminiu, magneziu și titan, ard foarte puternic și sunt utile pentru creșterea temperaturii focului de artificii.

luminiscență

Luminescența este produsă de lumină folosind alte surse de energie decât căldura. Uneori, luminiscența este numită „lumină rece”, deoarece poate apărea la temperatura camerei și la temperaturi mai reci. Pentru a produce luminescență, energia este absorbită de un electron al unui atom sau moleculă, ceea ce o determină să se excite, dar instabilă. Energia este furnizată de căldura focului de ardere. Când electronul revine la o stare de energie mai mică, energia este eliberată sub forma unui foton (lumină). Energia fotonului determină lungimea de undă sau culoarea sa.

În unele cazuri, sărurile necesare pentru a produce culoarea dorită sunt instabile. Clorura de bariu (verde) este instabilă la temperatura camerei, astfel încât bariul trebuie combinat cu un compus mai stabil (de exemplu, cauciuc clorat). În acest caz, clorul este eliberat în căldura arderii compoziției pirotehnice, pentru a forma apoi clorură de bariu și pentru a produce culoarea verde. Pe de altă parte, clorura de cupru (albastru) este instabilă la temperaturi ridicate, astfel încât focul de artificii nu poate fi prea cald, dar trebuie să fie suficient de luminos pentru a fi văzut.

Calitatea ingredientelor artificiale

Culorile pure necesită ingrediente pure. Chiar și urmele de impurități de sodiu (galben-portocaliu) sunt suficiente pentru a depăși sau modifica alte culori. Este necesară o formulare atentă, astfel încât prea mult fum sau reziduuri să nu mascheze culoarea. Cu artificiile, ca și în cazul altor lucruri, costul se referă adesea la calitate. Abilitatea producătorului și data fabricării focului de artificii afectează foarte mult afișajul final (sau lipsa acestuia).

Tabelul Coloranților de artificii

Culoare	Compus
roșu	săruri de stronțiu, săruri de litiu carbonat de litiu, Li2CO3 = roșu carbonat de stronțiu, SrCO3 = roșu aprins
portocale	săruri de calciu clorură de calciu, CaCl2 sulfat de calciu, CaSO4·xH2O, unde x = 0,2,3,5
Aur	incandescența fierului (cu carbon), a cărbunelui sau a lămpii
Galben	compuși de sodiu azotat de sodiu, NaNO3 criolit, Na3Alf6
Alb electric	metal alb-cald, cum ar fi magneziu sau aluminiu oxid de bariu, BaO
Verde	compuși de bariu + producător de clor clorură de bariu, BaCl+ = verde luminos
Albastru	compuși de cupru + producător de clor cupru acetoarsenit (Paris Green), Cu3La fel de2O3Cu (C2H3O2)2 = albastru clorură de cupru (I), CuCl = albastru turcoaz
Violet	amestec de compuși de stronțiu (roșu) și cupru (albastru)
Argint	arderea de aluminiu, titan sau pulbere de magneziu sau fulgi

Secventa de evenimente

Doar ambalarea substanțelor chimice coloranți într-o încărcătură explozivă ar produce un artificiu nesatisfăcător! Există o succesiune de evenimente care duc la un afișaj frumos, colorat. Iluminarea siguranței aprinde încărcarea de ridicare, care propulsează focul de artificii în cer. Încărcarea de ridicare poate fi pulbere neagră sau unul dintre propulsoarele moderne. Această încărcare arde într-un spațiu limitat, împingându-se în sus, deoarece gazul fierbinte este forțat printr-o deschidere îngustă.

Siguranța continuă să ardă cu întârziere pentru a ajunge la interiorul învelișului. Învelișul este ambalat cu stele care conțin pachete de săruri metalice și material combustibil. Când siguranța ajunge la stea, focul de artificii este ridicat deasupra mulțimii. Steaua se distruge, formând culori strălucitoare printr-o combinație de căldură incandescentă și luminiscență de emisie.