Hvordan eksploderer fyrværkeri i bestemte former?

På en varm sommernat, du er strakt ud på et tæppe i græsset og kigger op mod himlen. De patriotiske lyde af John Philip Sousas "The Washington Post" -marsj ringer gennem luften. Overhead, rød, hvide og blå lys blænder og lyser - brister i former som springvand, blomster og flag. Det er uafhængighedsdag - en dag, der har været synonym med fyrværkeri siden grundlæggelsen af ​​Amerikas Forenede Stater i 1776, da kommende præsident John Adams skrev til sin kone Abigail, foreslår, at dagen bliver "højtideliggjort med ... belysning" [kilde:APA History]. Selvfølgelig, i moderne tid kender vi disse "belysninger" som fyrværkeri.

Men åh, hvordan fyrværkeri har ændret sig gennem årene siden deres opfindelse - som menes at have fundet sted i Kina eller Indien omkring 1, 000 år siden - ved siden af ​​opdagelsen af ​​krudt. Det første fyrværkeri opstod med erkendelsen af, at det at putte krudt i rullet papir eller bambusrør og derefter tænde det ville skabe et brag så højt, at man troede at skræmme onde ånder væk. Banget, faktisk, var alt, hvad der var til fyrværkeri i begyndelsen, meget ligesom vores moderne ildsjæle, holde onde ånder væk fra fødsler, dødsfald:Døde, bryllupper og nytårsfester, blandt andre begivenheder [kilde:APA History].

Efter at den italienske opdagelsesrejsende Marco Polo bragte krudt fra Kina til Italien i slutningen af ​​1200 -tallet, Italienske pyroteknikere lærte at sende fyrværkeri op i himlen med udviklingen af ​​antenneskaller, som brugte krudt til både at skyde skaller op i luften og derefter få dem til at eksplodere. Italienerne var også de første til at tilføje metalstykker til skallerne for at skabe guld- og sølvgnister, og i 1700'erne, Italienske pyroteknikere tilføjede metalsalte til at skabe andre farver [kilde:APA History].

De høje, åndeskræmmende pandehår har for længst udviklet sig til strålende overhead-displays, med former og farver, der vokser mere detaljerede for hvert år, der går takket være de utallige mennesker - kemikere, kunstnere, ildfugle, ofte hele familier - der har viet deres karriere (og nogle gange deres liv) til udviklingen af ​​et bedre, lysere show, der bogstaveligt talt giver mere bang - og mere skønhed - for pengene.

For at lave disse godt koreograferede fyrværkeri shows, ikke de høje brag og stjernekast, folk satte i gang i deres egne baggårde, kemikere og pyrotekniske fagfolk "flaske stjerner" - på en bestemt måde at tale på. Lad os se på, hvordan de gør det.

Først, vi taler specifikt om det, der er kendt som "display fyrværkeri, "ikke de forbrugerprodukter, folk køber på deres lokale fyrværkeribod hver fjerde juli (uanset hvor det er lovligt at gøre det, selvfølgelig).

Display fyrværkeri bruges i de professionelle fyrværkeri shows sponsoreret af byer og store byer over hele verden, sker ofte nytårsaften. Ved disse shows, du kan se pæoner, de springvandlignende bursts af farver, der skaber den mest almindelige form; brokader, som laver en paraplyform med en masse efterfølgende stjerner; eller endda hjerter, smiley ansigter og flag [kilde:APA Glossary].

Profferne skaber disse former på en overraskende enkel måde - selvom det ikke nødvendigvis betyder, at det er en let proces. Så, prøv ikke det herhjemme, børn, fordi hvis den ikke håndteres ejendom, fyrværkeri kan forårsage alvorlige kvæstelser eller død.

For at oprette antenneskaller, der udgør fyrværkeri, små rør er pakket med eksplosive kemikalier for at skabe de ønskede lys, farver og lyde. Krudt udgør størstedelen af ​​materialet inde i en antenneskal, sammen med mindre stykker sprængstof kaldet stjerner, en sprængladning (tænk på noget i retning af en fyrværkeri) og en sikring. Når sikringen lyser, det antænder sprængladningen, som eksploderer, får hele skallen til at eksplodere og lyse op i himlen.

Antenneskaller eksploderer i to dele. Først, skallen skal skydes i luften, så lysene eksploderer over tilskuernes hoveder, frem for på jorden. Dette ligner en raket, der bliver skudt i luften. Du har brug for en eksplosion på jorden for at få den til at svæve. For at opnå flyvning, et rør kaldet en mørtel sættes på jorden eller delvist begravet i sand. Krudt med en sikring påsat er placeret inde i mørtlen. Skallen lægges oven på krudt. Når sikringen lyser, krudtet eksploderer, skabe nok varme og gas til at drive skallen op i himlen [kilde:SciBytes].

På få sekunder, skallen er høj nok til, at tidsforsinkelsessikringen inde i skallen antænder, får eksplosionsladningen til at eksplodere. Dette sætter gang i krudtet, som får hele skallen til at eksplodere, sender stjernerne i alle retninger og skaber former og lys af fyrværkeri, som vi nyder [kilde:SciBytes].

Mens alle dele af antenneskallen er afgørende for at producere de fantastiske fyrværkeri, vi har lært at kende, det er stjernerne, der er ansvarlige for "oohs" og "aahs" af fascinerede tilskuere. Den kemiske sammensætning i stjerner - et oxidationsmiddel, brændstof, farvestof og bindemiddel - sammen med placeringen af ​​stjernerne i antenneskallen, skaber de specifikke former og farver. Pyroteknikere bruger omhyggeligt udvalgte kemikalier - strontiumcarbonat til at skabe rødt, calciumsalte og calciumchlorid til fremstilling af appelsin, salt for at skabe gule og bariumforbindelser og chlor for at skabe grønt. Blå - den sværeste farve at oprette - består af kobberforbindelser og chlor for at udgøre stjerner, der igen vil skabe de specifikke former, når fyrværkeriet blomstrer over himlen [kilde:De Antonis].

For at oprette formerne, stjerner er arrangeret på et stykke pap i den ønskede konfiguration. Hvis stjernerne er placeret i et smiley -mønster på pap, for eksempel, de vil eksplodere i et smiley på himlen. Faktisk, du kan se flere smiley -ansigter på himlen ad gangen. Med formet fyrværkeri, pyroteknikere sætter ofte flere i gang på samme øjeblik for at sikre, at formen kan ses fra alle vinkler. Tilskuere med pap i kø langs deres synsfelt ser måske kun et lysudbrud eller stjerner frem for den ønskede form. Hvis flere slukker på én gang, en af ​​dem skal orienteres korrekt i det øjeblik, den brister, så mængden kan se formen [kilde:Wolchover].

Ifølge Julie Heckman, administrerende direktør for American Pyrotechnics Association, det første formede fyrværkeri blev brugt i begyndelsen af ​​1990'erne i Washington, D.C., at byde tilbagevendende Desert Storm -tropper velkommen. De originale former var lilla hjerter og gule buer [kilde:Wolchover].

Der skabes også former til såkaldte dødbolde. Det er fyrværkeri, der bliver på jorden, danner et billede som et amerikansk flag. Sætstykker er bygget op af forskellige farvede lanser - rør på 10 til 12 centimeter lange - som er fyldt med kemikalier for at skabe forskellige farver, der brænder i cirka et minut. Lanser sættes i rammer eller brædder og tændes på én gang i enhver form, du kan drømme dig om - fra flag til ord. Dødbolde er dyre at oprette og tidskrævende at bygge, så de ses ikke så ofte som luftfyrværkeri [kilde:Fireworks Alliance].

Så næste gang du ligger tilbage og nyder lysshowet på himlen, tænk på arbejdet, fantasi og kreativitet nødvendig for at skabe fyrværkeri. Og hvem ved? Måske næste fjerde juli, du vil blive behandlet med en interessant, patriotisk parade hen over nattehimlen - måske endda ledsaget af spændende gengivelser af "The Stars and Stripes Forever" eller 1812 -ouverturen.

Oprindeligt udgivet:22. juni, 2015

Masser mere information

Forfatterens note: Hvordan eksploderer fyrværkeri i bestemte former?

Som alle børn, Jeg voksede op med at elske fyrværkeri og tigge mine forældre om stjernekast og andet fyrværkeri, der muligvis var tilgængeligt i Alabama dengang. Mens de var ivrige efter at tage os med til byens fyrværkeri, de var ikke villige til at lade os lege selv med stjernekast. Min far havde set en ven hårdt såret af fyrværkeri, da han voksede op. Det var et syn, der altid blev hos ham - og gjorde ham fast besluttet på at holde sine børn sikre.

relaterede artikler

• Sådan fungerer fyrværkeri
• Top 5 sejeste steder at se fyrværkeri
• 14 fantastiske fakta om den fjerde juli

Flere store links

• American Pyrotechnics Association
• Fyrværkeriforeningen
• Det Nationale Råd om Fyrværkerisikkerhed

Kilder

• American Chemical Society. "Fyrværkeri:Hvad ved vi om fyrværkeri?" Oktober 2010. (3. april, kl. 2015) http://www.acs.org/content/acs/en/education/resources/highschool/chemmatters/emergency-lesson-plan-fireworks-what-do-we-know-about-fireworks.html
• American Pyrotechnics Association (APA). "Vis ordliste over fyrværkeri." (30. marts, 2015) http://www.americanpyro.com/display-fireworks-glossary
• American Pyrotechnics Association (APA). "Fyrværkeriets historie." (30. marts, 2015) http://www.americanpyro.com/assets/docs/history2.pdf
• De Antonis, Kathy. "Fyrværkeri!" Chem Matters. Oktober 2010. (30. marts, kl. 2015) http://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/resources/highschool/chemmatters/articlesbytopic/oxidationandreduction/chemmatters-oct2010-fireworks.pdf
• Fyrværkerialliancen. "Ordliste over fyrværkeribetingelser." 2006. (april, 3, 2015) http://www.fireworksalliance.org/cgi-bin/viewpage.pl?p=glossary
• SciBytes. "Making a Bang:The Science of Fireworks!" 17. juli kl. 2014. (30. marts, 2015) http://www.nature.com/scitable/blog/scibytes/making_a_bang_the_science
• Wolchover, Natalie. "Hvordan laver fyrværkeri former?" LiveScience. 1. juli kl. 2011. (31. marts, 2015) http://www.livescience.com/33369-fireworks-shapes-patterns-pyrotechnics.html