Kemiker forklarer videnskaben bag fyrværkeri

Uanset om du vil se fyrværkeri langs Bostons Esplanade eller et andet sted den fjerde juli, du vil ikke være den eneste, der slapper af denne ferie.

Det er fordi fyrværkeri, forklarede Michael Pollastri, lektor og formand for kemiafdelingen, få deres farve fra en proces, hvor metalsalte opvarmes, derefter slappe af. Og nogle af disse salte er mere særlige end andre.

Kan du forklare den kemiske reaktion, der får fyrværkeri til at eksplodere?

En eksplosion er mere eller mindre en meget hurtig og intens brændende begivenhed. For at opnå det, metalsalte blandes med kemikalier (oxidationsmidler), der forårsager en meget hurtig oxidationsreaktion. Denne reaktion er meget hurtig og eksoterm, hvilket betyder, at det afgiver energi som varme - og når som helst du har en meget hurtig og varm reaktion, du får en eksplosion. Dette lancerer fyrværkeriet ind i himlen, og varmen fra denne eksplosion er det, der giver energi til at skabe farverne.

Hvorfor eksploderer de ikke bare på jorden, hvor de er tændt? Hvad driver dem op i luften?

Fyrværkeri er som små raketter. De eksploderer virkelig, men på en kontrolleret måde, der dirigerer eksplosionen i en bestemt retning - ned - så fyrværkeri skallerne går op.

Hvad bestemmer farven på fyrværkeriet?

Farven bestemmes af de metalsalte, der er til stede i den. Varmen, som disse metalsalte oplever, ophidser metalatomerne til en højere energitilstand, og når atomerne slapper tilbage til deres mere stabile "jord" -tilstand, de udsender farver. Lysets bølgelængde (eller farve), der udsendes, når disse atomer slapper af, er karakteristisk for bestemte atomer:strontium lyser rødt, natrium brænder orange, kobber brænder grønt, etc. Andre farver kan laves ved at blande disse metalsalte i fyrværkeriet, som kaldes "maleri" i fyrværkeribranchen.

Er visse farver lettere eller sværere at skabe?

Blåt fyrværkeri er særlig svært at skabe, fordi kobbersaltet har brug for en meget præcis temperatur for at være spændt på energitilstanden, der udsender blåt lys. Hvis det brænder for varmt eller for køligt, farven vaskes ud til en lysere blå nuance.