Хемија иза ватреног ватромета

Нису сви ватромети створени једнаким. На пример, постоји разлика између петарде и пјенушаца: Циљ петарде је створити контролисану експлозију; с друге стране, варница се сагорева током дужег времена (до једног минута) и ствара сјајан туш искре.

Спарклер се састоји од више супстанци:

• Оксидант
• А гориво
• Гвожђе, челик, алуминијум или други метални прах
• Запаљиво везиво

Поред ових компоненти, могу се додати и бојила, и једињења за умерење хемијска реакција. Често су дрвени угаљ и сумпор гориво за ватромет, или пенеће пене могу једноставно користити везиво као гориво. Везиво је обично шећер, скроб или шелак. Калијум нитрат или калијум хлорат могу се користити као оксиданти. Метали се користе за стварање искре. Формуле са варницом може бити прилично једноставно. На пример, варница се може састојати само од калијум перхлората, титанијума или алуминијума и декстрина.

Сада када сте видели састав ваљка, размотримо како ове хемикалије реагују једна са другом.

Оксиданти стварају кисеоник за сагоревање смеше. Оксиданти су обично нитрати, хлорати или перхлорати. Нитрати се састоје од јона метала и нитратног јона. Нитрати дају 30% свог кисеоника да би добили нитрите и кисеоник. Добијена једначина за калијум нитрат изгледа овако:

2 КНО₃(чврсто) → 2 КНО₂(чврста) + О₂(гасни)

Хлорати се састоје од јона метала и хлоратног јона. Хлорати се одрекну свога кисеоника, што изазива спектакуларнију реакцију. Међутим, то такође значи да су експлозивни. Пример калијум хлората дајући свој кисеоник изгледаће овако:

2 КЦлО₃(чврсто) → 2 КЦл (чврсто) + 3 О₂(гасни)

Перхлорати имају више кисеоника у њима, али је мање вероватно да ће експлодирати као резултат удара него хлорати. Калијум перхлорат у овој реакцији даје свој кисеоник:

КЦлО₄(чврсто) → КЦл (чврсто) +20₂(гасни)

Редукциона средства су гориво које се користи за сагоревање кисеоника који стварају оксиданти. Ово сагоревање производи врући гас. Примери редуктора су сумпор и угљен, који реагују са кисеоником и формирају сумпор диоксид (СО₂) и угљен диоксид (ЦО₂), редом.

Два редукциона средства могу се комбиновати за убрзавање или успоравање реакције. Такође, метали утичу на брзину реакције. Фињи метални прах реагира брже од грубих пудера или пахуљица. За регулисање реакције могу се додати и друге супстанце, попут кукурузне брашне.

Везива држе смешу заједно. За пјенушаве уобичајена везива су декстрин (шећер) навлажен водом или шелак-шећер који је навлажен алкохолом. Везиво може служити као редукционо средство и као модератор реакције.

Хајде да све то саставимо. Спарклер се састоји од хемијске смеше која се обликује на чврстом штапу или жици. Те хемикалије се често мешају са водом да би се формирала каша која се може обложити на жицу (потапањем) или сипати у цев. Једном када се смеша осуши добићете варница. Алуминијум, гвожђе, челик, цинк или магнезијум прашина или љускице могу се користити за стварање светлих, блиставих искре. Металне љуспице се загревају све док се не напаљу и не сјају или, на довољно високој температури, заиста не изгореју. Понекад се варнице називају снежне кугле у односу на куглу искре која окружује горући део варнице.

За стварање боја могу се додати разне хемијске супстанце. Гориво и оксидатор су у пропорцији, заједно са осталим хемикалијама, тако да свећица гори полако него да експлодира попут петарде. Једном када се један заптивач запалио, он се прогресивно сагорева на другом крају. Теоретски, крај штапа или жице је погодан да га подупире док гори.

Очито, искре које каскадно падају са запаљеног штапа представљају опасност од пожара и опекотина; мање је очигледно да гаснице садрже један или више метала, тако да могу представљати опасност по здравље. Пјенушаве се не смеју палити на колачима као свеће или на други начин користити на начин који би могао да доведе до трошења пепела. Зато сигурно користите варнице и забавите се!