• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur exploderar fyrverkerier i specifika former?
    Hur gör de de långa strimmorna, korta skurar och palmbladformar? www.JamesPhotography.com.au/ Getty Images

    En varm sommarnatt, du är utsträckt på en filt i gräset och tittar upp mot himlen. De patriotiska ljuden av John Philip Sousas marsch "The Washington Post" ringer genom luften. Över huvudet, röd, vita och blå lampor bländar och lyser - spränger sig i former som fontäner, blommor och flaggor. Det är självständighetsdagen - en dag som har varit synonym med fyrverkerier sedan USA:s grundades 1776, när blivande president John Adams skrev till sin fru Abigail, föreslår att dagen "högtidliggörs med ... belysningar" [källa:APA History]. Självklart, i modern tid känner vi dessa "belysningar" som fyrverkerier.

    Men åh, hur fyrverkerier har förändrats under åren sedan deras uppfinning - som antas ha inträffat i Kina eller Indien cirka 1, 000 år sedan - vid sidan av upptäckten av krut. Det första fyrverkeriet kom med insikten att att stoppa krut i ihoprullat papper eller bambu-rör och sedan tända det skulle skapa en smäll så högt att man trodde att skrämma bort onda andar. Smällen, faktiskt, var allt som fanns till fyrverkerier i början, ungefär som våra moderna smällare, hålla onda andar borta från födelser, dödsfall, bröllop och nyårsfirande, bland andra händelser [källa:APA History].

    Efter att den italienska utforskaren Marco Polo förde krut från Kina till Italien i slutet av 1200 -talet, Italienska pyrotekniker lärde sig att skicka smällare till himlen med utvecklingen av antennskal, som använde krut för att både skjuta upp skal i luften och sedan få dem att explodera. Italienarna var också de första som lade metallbitar till skalen för att skapa guld- och silvergnistor, och på 1700 -talet, Italienska pyrotekniker tillsatte metallsalter för att skapa andra färger [källa:APA History].

    De högljudda, ande skrämmande lugg har sedan länge utvecklats till lysande överliggande displayer, med former och färger som blir mer genomarbetade för varje år som går tack vare de otaliga människorna - kemister, konstnärer, brandbuggar, ofta hela familjer - som har ägnat sina karriärer (och ibland sina liv) åt utvecklingen av ett bättre, ljusare show som bokstavligen ger mer bang - och mer skönhet - för pengarna.

    För att skapa dessa välkoreograferade fyrverkerier, inte de höga smällarna och gnistrarna som ger sig iväg i sina egna bakgårdar, kemister och pyrotekniska proffs "flaskstjärnor" - på ett visst sätt att tala. Låt oss ta en titt på hur de gör det.

    Till att börja med, vi pratar specifikt om det som kallas "visa fyrverkerier, "inte de konsumentprodukter som folk köper på sina lokala fyrverkerier står var fjärde juli (var som helst det är lagligt att göra det, självklart).

    Display fyrverkerier används i de professionella fyrverkerier som sponsras av stora och små städer över hela världen, sker ofta på nyårsafton. På dessa shower, du kan se pioner, de fontänliknande utbrott av färger som skapar den vanligaste formen; brokader, som gör en paraplyform med många bakstjärnor; eller till och med hjärtan, smiley ansikten och flaggor [källa:APA Ordlista].

    Proffsen skapar dessa former på ett förvånansvärt enkelt sätt - även om det inte nödvändigtvis betyder att det är en enkel process. Så, prova inte det här hemma, barn, för om det inte hanteras egendom, fyrverkerier kan orsaka allvarliga skador eller dödsfall.

    För att skapa antennskal som utgör fyrverkerier, små rör är packade med explosiva kemikalier för att skapa önskat ljus, färger och ljud. Krut utgör majoriteten av materialet i ett antennskal, tillsammans med mindre sprängämnen som kallas stjärnor, en sprängladdning (tänk på något i stil med en smällare) och en säkring. När säkringen är tänd, det tänder sprängladdningen, som exploderar, vilket får hela skalet att explodera och lysa upp himlen.

    Antennskal exploderar i två delar. Först, skalet måste skjutas upp i luften så att ljusen exploderar över tittarnas huvuden, snarare än på marken. Detta liknar en raket som skjuts upp i luften. Du behöver en explosion på marken för att få den att skjuta i höjden. För att uppnå flygning, ett rör som kallas en mortel sätts på marken eller delvis begravd i sand. Krut med säkring placerad inuti murbruk. Skalet placeras ovanpå krutet. När säkringen är tänd, krutet exploderar, skapa tillräckligt med värme och gas för att driva skalet mot himlen [källa:SciBytes].

    På bara några sekunder, skalet är tillräckligt högt för att tidsfördröjningssäkringen inuti skalet tänds, orsakar att sprängladdningen exploderar. Detta sätter igång krutet, vilket får hela skalet att explodera, skicka stjärnorna i alla riktningar och skapa former och lampor av fyrverkerier som vi tycker om [källa:SciBytes].

    Även om alla delar av antennskalet är avgörande för att producera de fantastiska fyrverkerierna som vi har lärt känna, det är stjärnorna som är ansvariga för "oohs" och "aahs" av fascinerade åskådare. Den kemiska sminken i stjärnor - ett oxidationsmedel, bränsle, färgämne och bindemedel - tillsammans med placeringen av stjärnorna i antennskalet, skapar de specifika formerna och färgerna. Pyrotekniker använder noggrant utvalda kemikalier - strontiumkarbonat för att skapa rött, kalciumsalter och kalciumklorid för att göra apelsin, salt för att skapa gula och bariumföreningar och klor för att skapa grönt. Blå - den svåraste färgen att skapa - består av kopparföreningar och klor för att bilda stjärnor som i sin tur kommer att skapa de specifika formerna när fyrverkerierna blommar över himlen [källa:De Antonis].

    För att skapa formerna, stjärnor är arrangerade på en kartongbit i önskad konfiguration. Om stjärnorna är placerade i ett smiley -mönster på kartongen, till exempel, de kommer att explodera till ett leende på himlen. Faktiskt, du kan se flera smileys på himlen samtidigt. Med formade fyrverkerier, pyrotekniker sätter ofta igång flera samtidigt för att säkerställa att formen kan ses från alla vinklar. Åskådare med kartongen uppradad längs sin siktlinje kanske bara ser ett ljusskott eller stjärnor snarare än önskad form. Om flera går av samtidigt, en av dem bör orienteras korrekt i det ögonblick som den spricker så att publiken kan se formen [källa:Wolchover].

    Fyrverkeriets inre arkitektur skapar formen av explosionen. © 2015 HowStuffWorks

    Enligt Julie Heckman, verkställande direktör för American Pyrotechnics Association, de första formade fyrverkerierna användes i början av 1990 -talet i Washington, D.C., att välkomna återkommande Desert Storm -trupper. De ursprungliga formerna var lila hjärtan och gula rosetter [källa:Wolchover].

    Former skapas också för det som kallas uppsättningar. Det här är fyrverkerier som ligger kvar på marken, bildar en bild som en amerikansk flagga. Set bitar är byggda av olika färgade lanser - rör på 10 till 12 centimeter långa - som är fyllda med kemikalier för att skapa olika färger som brinner i ungefär en minut. Lanser sätts i ramar eller brädor och tänds på en gång i alla former du kan drömma om - från flaggor till ord. Uppsättningar är dyra att skapa och tidskrävande att bygga, så de ses inte så ofta som flygfyrverkerier [källa:Fireworks Alliance].

    Så nästa gång du ligger tillbaka och njuter av ljusshowen på himlen, tänk på arbetet, fantasi och kreativitet som krävs för att skapa fyrverkerier. Och vem vet? Kanske nästa fjärde juli, du kommer att bjudas på en intressant, patriotisk parad över natthimlen - kanske till och med åtföljd av spännande återgivningar av "The Stars and Stripes Forever" eller 1812 -ouverturen.

    Ursprungligen publicerat:22 juni 2015

    Mycket mer information

    Författarens anmärkning: Hur exploderar fyrverkerier i specifika former?

    Som alla barn, Jag växte upp och älskade fyrverkerier och tiggde mina föräldrar om gnistor och andra fyrverkerier som kunde ha varit tillgängliga i Alabama vid den tiden. Medan de var ivriga att ta oss till stadens fyrverkeri, de var inte villiga att låta oss spela även med gnistrare. Min pappa hade sett en vän svårt skadad av fyrverkerier när han växte upp. Det var en syn som stannade kvar hos honom hela tiden - och gjorde honom fast besluten att hålla sina barn säkra.

    relaterade artiklar

    • Hur fyrverkerier fungerar
    • Topp 5 coolaste ställen att se fyrverkerier
    • 14 fantastiska fakta om den fjärde juli

    Fler fantastiska länkar

    • American Pyrotechnics Association
    • Fyrverkeriförbundet
    • Nationella rådet för fyrverkerisäkerhet

    Källor

    • American Chemical Society. "Fyrverkerier:Vad vet vi om fyrverkerier?" Oktober 2010. (3 april, 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). "Ordlista för fyrverkerier." (30 mars, 2015) http://www.americanpyro.com/display-fireworks-glossary
    • American Pyrotechnics Association (APA). "Fyrverkeris historia." (30 mars, 2015) http://www.americanpyro.com/assets/docs/history2.pdf
    • De Antonis, Kathy. "Fyrverkeri!" Chem Matters. Oktober 2010 (30 mars kl. 2015) http://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/resources/highschool/chemmatters/articlesbytopic/oxidationandreduction/chemmatters-oct2010-fireworks.pdf
    • Fyrverkerialliansen. "Ordlista över fyrverkerier." 2006. (april, 3, 2015) http://www.fireworksalliance.org/cgi-bin/viewpage.pl?p=glossary
    • SciBytes. "Making a Bang:The Science of Fireworks!" 17 juli 2014. (30 mars, 2015) http://www.nature.com/scitable/blog/scibytes/making_a_bang_the_science
    • Wolchover, Natalie. "Hur gör fyrverkerier former?" LiveScience. 1 juli kl. 2011. (31 mars, 2015) http://www.livescience.com/33369-fireworks-shapes-patterns-pyrotechnics.html
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com