Kiến thức Phổ thông

Chức năng của các nguyên tố hóa học trong pháo hoa

Pháo hoa là một phần truyền thống của nhiều lễ kỷ niệm, bao gồm Ngày quốc khánh. Có rất nhiều vật lý và hóa học liên quan đến việc chế tạo pháo hoa. Màu sắc của chúng đến từ nhiệt độ khác nhau của các kim loại nóng, phát sáng và từ ánh sáng phát ra từ các hợp chất hóa học đang cháy. Phản ứng hóa học đẩy chúng và nổ chúng thành những hình dạng đặc biệt. Đây là một cái nhìn từng yếu tố về những gì liên quan đến pháo hoa trung bình của bạn.

Các thành phần trong pháo hoa

Nhôm – Nhôm được sử dụng để sản xuất ngọn lửa và tia lửa bạc và trắng . Nó là một thành phần phổ biến của pháo.

Antimon – Antimon được sử dụng để tạo hiệu ứng long lanh pháo hoa .

Barium – Barium được sử dụng để tạo ra màu xanh lục trong pháo hoa, và nó cũng có thể giúp ổn định các yếu tố dễ bay hơi khác.

Canxi – Canxi được sử dụng để làm đậm màu pháo hoa . Muối canxi tạo ra pháo hoa màu cam.

Carbon – Carbon là một trong những thành phần chính của bột đen, được sử dụng làm chất đẩy trong pháo hoa. Carbon cung cấp nhiên liệu cho pháo hoa. Các hình thức phổ biến bao gồm muội than, đường hoặc tinh bột.

Clo – Clo là thành phần quan trọng của nhiều chất oxy hóa trong pháo hoa. Một số muối kim loại tạo ra màu có chứa clo.

Đồng – Hợp chất đồng tạo ra màu xanh lam trong pháo hoa.

Sắt – Sắt được sử dụng để sản xuất tia lửa. Nhiệt của kim loại quyết định màu sắc của tia lửa.

Lithium – Lithium là kim loại được sử dụng để truyền màu đỏ cho pháo hoa. Lithium carbonate, đặc biệt, là một chất màu phổ biến.

Magiê – Magiê đốt cháy một màu trắng rất sáng, vì vậy nó được sử dụng để thêm tia lửa trắng hoặc cải thiện độ sáng chói của pháo hoa.

Oxy – Pháo hoa bao gồm các chất oxy hóa, là những chất tạo ra oxy để đốt cháy xảy ra. Các chất oxy hóa thường là nitrat, clorat hoặc perchlorate. Đôi khi cùng một chất được sử dụng để cung cấp oxy và màu sắc.

Phốt pho – Phốt pho cháy tự phát trong không khí và cũng chịu trách nhiệm cho một số hiệu ứng phát sáng trong bóng tối. Nó có thể là một thành phần của nhiên liệu pháo hoa.

Kali – Kali giúp oxy hóa hỗn hợp pháo hoa . Kali nitrat, kali clorat và kali perchlorate đều là những chất oxy hóa quan trọng.

Natri – Natri tạo ra màu vàng hoặc màu vàng cho pháo hoa, tuy nhiên, màu sắc có thể sáng đến mức che lấp màu sắc ít mãnh liệt hơn.

Lưu huỳnh – Lưu huỳnh là thành phần của bột đen . Nó được tìm thấy trong nhiên liệu / nhiên liệu của pháo hoa.

Strontium – Muối Strontium tạo ra màu đỏ cho pháo hoa. Các hợp chất Strontium cũng rất quan trọng để ổn định hỗn hợp pháo hoa.

Titanium – Kim loại Titan có thể được đốt cháy dưới dạng bột hoặc mảnh để tạo ra tia lửa bạc.

Kẽm – Kẽm được sử dụng để tạo hiệu ứng khói cho pháo hoa và các thiết bị pháo hoa khác.

Làm thế nào pháo hoa có nhiều màu sắc?

Tạo màu sắc pháo hoa là một nỗ lực phức tạp, đòi hỏi nghệ thuật và ứng dụng đáng kể của khoa học vật lý. Không bao gồm các chất đẩy hoặc hiệu ứng đặc biệt, các điểm ánh sáng được bắn ra từ pháo hoa, được gọi là ‘sao’, thường yêu cầu một nhà sản xuất oxy, nhiên liệu, chất kết dính (để giữ mọi thứ cần thiết) và nhà sản xuất màu. Có hai cơ chế chính của sản xuất màu sắc trong pháo hoa, phát sáng và phát quang.

Sự phát sáng là ánh sáng được tạo ra từ nhiệt. Nhiệt làm cho một chất trở nên nóng và phát sáng, ban đầu phát ra tia hồng ngoại, sau đó là ánh sáng đỏ, cam, vàng và trắng khi nó ngày càng nóng hơn. Khi nhiệt độ của pháo hoa được kiểm soát, ánh sáng của các thành phần, như than củi, có thể được điều khiển để có màu sắc (nhiệt độ) mong muốn vào thời điểm thích hợp. Kim loại, chẳng hạn như nhôm, magiê và titan, đốt cháy rất mạnh và rất hữu ích để tăng nhiệt độ của pháo hoa.

Sự phát quang là ánh sáng được tạo ra bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng khác ngoài nhiệt. Đôi khi sự phát quang được gọi là ‘ánh sáng lạnh’ vì nó có thể xảy ra ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh hơn. Để tạo ra sự phát quang, năng lượng được hấp thụ bởi một electron của nguyên tử hoặc phân tử, khiến nó trở nên phấn khích, nhưng không ổn định. Năng lượng được cung cấp bởi sức nóng của pháo hoa đang cháy. Khi electron trở về trạng thái năng lượng thấp hơn, năng lượng được giải phóng dưới dạng photon (ánh sáng).

Trong một số trường hợp, các muối cần thiết để tạo ra màu mong muốn là không ổn định. Barium clorua (màu xanh lá cây) không ổn định ở nhiệt độ phòng, vì vậy barium phải được kết hợp với một hợp chất ổn định hơn (ví dụ: cao su clo hóa). Trong trường hợp này, clo được giải phóng dưới sức nóng của quá trình đốt thành phần pháo hoa, sau đó tạo thành bari clorua và tạo ra màu xanh lục. Mặt khác, đồng clorua (màu xanh) không ổn định ở nhiệt độ cao, vì vậy pháo hoa không thể quá nóng, nhưng phải đủ sáng để có thể nhìn thấy.

Chất lượng thành phần pháo hoa

Màu sắc tinh khiết đòi hỏi các thành phần tinh khiết. Ngay cả lượng vết tạp chất natri (màu vàng cam) cũng đủ để chế ngự hoặc thay đổi màu sắc khác. Một công thức cẩn thận là cần thiết để quá nhiều khói hoặc cặn không che lấp màu sắc. Với pháo hoa, cũng như những thứ khác, chi phí thường liên quan đến chất lượng. Kỹ năng của nhà sản xuất và ngày bắn pháo hoa được sản xuất ảnh hưởng lớn đến màn hình cuối cùng (hoặc thiếu nó).

Màu sắc của pháo hoaHợp chất
Đỏmuối strontium, muối lithiumlithium carbonate, Li2CO3 = đỏstrontium carbonate, SrCO3 = đỏ tươi
Cammuối canxicanxi clorua, CaCl2canxi sunfat, CaSO4 · xH2O, trong đó x = 0,2,3,5
Vàngsắt (với carbon), than củi hoặc chao đèn
Vàng tươihợp chất natrinatri nitrat, NaNO3cryolit, Na3AlF6
Trắngkim loại nóng trắng, chẳng hạn như magiê hoặc nhômbari oxit, BaO
Xanh láhợp chất bari + clobari clorua, BaCl + = màu xanh lá cây tươi
Xanh dươnghợp chất đồng + sản xuất cloacetoarsenite đồng (xanh Paris), Cu3As2O3Cu (C2H3O2) 2 = xanhđồng (I) clorua, CuCl = xanh ngọc
Tímhỗn hợp các hợp chất strontium (đỏ) và đồng (xanh)
Bạcđốt cháy nhôm, titan, hoặc bột magiê hoặc mảnh
Chủ đề xuất hiện trong bài viết
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker