Қызыл, ақ және бум! Отшашу қалай жұмыс істейді

Отшашу Қытайда шамамен 2000 жыл бұрын пайда болған. Қазіргі түтінсіз ұнтақтан ажырату үшін қара ұнтақ ретінде де белгілі зеңбірек, ең ерте белгілі химиялық жарылғыш зат болып табылады. Мың жылға жуық уақыттан кейін Ли Тиан есімді қытайлық монах бамбук таяқшасын мылтықпен толтырып, оны отқа лақтырып, қатты жарылыс жасап, алғашқы петарда жасады.

Бүгінгі күні отшашулар әлемнің көптеген мәдениеттеріндегі оқиғалар мен дәстүрлерді тойлау үшін қолданылады. 4 шілде әлі де «үлкен күн» болғанымен, американдықтар фестивальдерде, арнайы іс-шараларда, Super Bowl және әйгілі Дисней шоуы сияқты спорттық іс-шараларда мерекелеу үшін жыл бойы отшашуды пайдаланады. Токио Олимпиадасының басталуына бір жыл толуына орай Жапония аспанында отшашулар атылды.

Біз бәріміз осы таңғажайып көріністерге аздап әуестенеміз, бірақ неге кейбір отшашулар жарылып, кейбіреулер ысқырып, басқалары сықырлайды? Аспанға жарылып, баурап алған көрермендерден «оохххх» және «аххххххх» деп жарқырайтын көздің жауын алатын қызыл, қызғылт сары, сары, жасыл, көк және күлгін түстерді не тудырады?

Жаратылыстану сабағында жаңадан бастаған отшашу инженерлеріне эмоцияларымызды тұтандыратын әдемі түстер мен отшашулардың саңырау дыбыстарының астарындағы химияны көрсету арқылы қуантыңыз.

Алдымен, аспандағы бұл таң қалдыратын симфониялардың артындағы кейбір ғылымды қарастырайық.

Жарылғыш комбинациясы

Әрбір отшашу құрамында кем дегенде бір оттегіге бай химиялық зат бар, ол тотықтырғыш:

• Калий нитраты
• Калий перхлораты
• Стронций нитраты оттегіге бай, сонымен бірге қызыл жалын шығарады

Содан кейін жылу шығару үшін тотықтырғышпен біріктіру үшін сізге отын қажет. Отын ретінде күкірт, көмір, алюминий немесе магний ұнтағы сияқты заттар қолданылады. Тотықтырғыш отындағы химиялық байланыстарды ыдыратып, энергияны бөледі. Өрт (фитильден немесе тікелей жалыннан) химиялық реакцияны бастайды.

Сырт еткен, сықырлаған және жарылыс дыбыстарының артында не жатыр

Құлағыңызды жабыңыз! Кейбір отшашулар сөнгенде, олар ең қатты найзағаймен бәсекелесе алады.

Отшашудың құрамындағы химиялық қоспа оның шығаратын дыбысын анықтайды. Пиротехниктер бұл қоспаны отшашу кезінде біз асыға күтетін жарылыс немесе жарылыс жасау үшін жағады. Мылтық – күкірттен, көмірден және калий нитратынан (селитра) жасалған жарылғыш заряд. Күкірт пен көмір отын ретінде әрекет етеді, ал селитра тотықтырғыш болып табылады.

Ішінде металл ұнтағы бар заманауи жарылғыш зарядтар бар, олар өткір және қаттырақ және жарық әсерімен жарқылдайды, үйді шайқайтын отшашулар жасайды. Жалпы жарылу төлемдеріне мыналар жатады:

• Қара ұнтақ
• Мылтық жарқылы
• H3
• Ысқырықтың араласуы

Ұнтақты құрғақ күйде ұстаңыз, өйткені сақтандырғыш жанғаннан кейін ол корпустың ортасында жанып, жарылғыш зарядқа қосылған уақытша сақтандырғышты тұтандырады және BOOM!

Жарылыстан кейін біз еститін сол шулы дыбыс энергияның жылдам бөлінуінен туындайды, бұл ауаның дыбыс жылдамдығынан жылдамырақ кеңейіп, соққы толқынын тудыруы. Әуеде жарылған снарядтар біздің тудың әлі де бар екендігінің дәлелі (осы жерде патриоттық музыка ойнаңыз)!

Отшашулар бұл керемет түстерді қалай алады

Әртүрлі химиялық элементтер жоғары температураға дейін қызған кезде жарықтың белгілі бір толқын ұзындығын шығару арқылы бұл энергиядан құтылатынын білеміз. Металл тұздары отшашу үшін өте қолайлы, себебі бұл қосылыстар жанған кезде қарқынды түстер береді.

Кейбір мысалдар мыналарды қамтиды

• Қызыл үшін стронций
• Жасыл үшін барий
• Апельсинге арналған кальций
• Көк үшін мыс
• Сары үшін натрий
• Күлгін үшін мыс және стронций

Элемент жанған кезде атомдарды қоршап тұрған электрондар қозып, жалындағы энергиямен зарядталады. Әртүрлі элементтер тұтанған кезде, олар отшашу түріне байланысты әртүрлі түстерге айналатын әртүрлі толқын ұзындығы жарық шығарады.

Кейбір түстерді шығару басқаларға қарағанда қиынырақ. Пиротехникалық инженерлердің көпшілігі көгілдір түсті өндірудің ең қиын түс екендігімен келіседі. Себебі кешкі аспанның көк реңктері бар, сондықтан көк реңктердің көпшілігі басқа түстер сияқты жақсы көрінбейді. Фонға қарама-қайшы болу үшін көк түсті жарықтандыруға тырыссаңыз, ол шайылған болып көрінуі мүмкін. Отшашуларыңызда ең жақсы көк жалынды алу үшін жалын немесе жану реакциясында мыс пен басқа химиялық заттардың дұрыс балансын алуыңыз керек.

Студенттер пиротехникалық заттардың химиясын үйренуді ұнатады. Бір күні олар бізді отшашулардың гуілдерімен, поптарымен және ашық түстерімен қуантып тұратын пиротехникке айналуы мүмкін.