Nauka pirotehnike i način rada vatrometa

Vatromet je već tradicionalni dio novogodišnjih proslava koju su izmislili Kinezi prije gotovo tisuću godina. Danas se vatrometski prikazi vide većinom praznika. Jeste li se ikad zapitali kako funkcioniraju? Postoje različite vrste vatrometa. Vatrometri, pjenušave i zračne školjke svi su primjeri vatrometa. Iako imaju neke zajedničke karakteristike, svaka vrsta djeluje malo drugačije.

Vatrometri su originalni vatromet. U svom najjednostavnijem obliku sastoje se od petardi barut zamotan u papir, s osiguračem. Prah se sastoji od 75% kalijevog nitrata (KNO ₃), 15% ugljena (ugljika) ili šećera, te 10% sumpora. Materijali će reagirati jedni s drugima kada se unese dovoljno topline. Osvjetljavanjem osigurača isporučuje se toplina kako bi se zapalio vatromet. Ugljen ili šećer su gorivo. Kalijeva salitra je oksidant, a sumpor moderira reakciju. Ugljik (iz ugljena ili šećera) plus kisik (iz zraka i kalijev nitrat) tvori ugljični dioksid i energiju. Kalijev nitrat, sumpor i ugljik reagiraju tako da formiraju dušik i

Pjenušac se sastoji od kemijske smjese koja se oblikuje na kruti štap ili žicu. Te se kemikalije često miješaju s vodom da nastanu mulj koji se može obložiti žicom (potapanjem) ili sipati u cijev. Jednom kada se smjesa osuši dobit ćete pjenušac. Aluminij, željezo, čelik, cink ili magnezij u obliku prašine ili pahuljica mogu se koristiti za stvaranje svijetlih, blistavih iskre. primjer jednostavnog recepta za pjenušac sastoji se od kalijevog perklorata i dekstrina, pomiješanog s vodom da se premaže štapom, a zatim umočen u aluminijske pahuljice. Metalne ljuskice zagrijavaju se dok se ne sagrijavaju i sjajno sjaju ili, na dovoljno visokoj temperaturi, stvarno ne izgaraju. Za stvaranje boja mogu se dodati razne kemikalije. Gorivo i oksidator su proporcionalni s ostalim kemikalijama, tako da pjenušac gori polako nego da eksplodira poput petarde. Jednom kada se jedan kraj vatrogasne pločice zapali, on se progresivno izgara na drugom kraju. Teoretski, kraj štapa ili žice je pogodan za podupiranje dok gori.

Kad većina ljudi pomisli na 'vatromet', vjerojatno vam pada na pamet zračna školjka. Ovo su vatrometi koji su upucani u nebo da bi eksplodirali. Neki moderni vatromet pokreće se pomoću komprimiranog zraka kao pogonskog goriva i eksplodira pomoću elektronskog timera, ali većina zračnih granata i dalje se lansira i eksplodira pomoću baruta. Zračne granate na bazi baruta djeluju poput raketa s dvije etape. Prva faza zračne granate je cijev koja sadrži barut, koja je upaljena osiguračem poput velikog petarde. Razlika je u tome što se barut koristi za pokretanje vatrometa u zrak, a ne za eksplodiranje cijevi. Na dnu vatrometa nalazi se rupa, tako da plinovi dušika i ugljičnog dioksida koji šire, vatromet pokreću u nebo. Druga faza zračne ljuske je paket baruta, više oksidansa i boje. Pakiranje komponenata određuje oblik vatrometa.