Chemie za Sparkler Fireworks

Ne všechny ohňostroje jsou vytvořeny rovnocenné. Například je rozdíl mezi žabky a prskavky: Cílem žabky je vytvořit řízený výbuch; prskavka, na druhé straně, hoří po dlouhou dobu (až minutu) a produkuje brilantní sprchu jisker.

Prskavka se skládá z několika látek:

• Oxidační činidlo
• Palivo
• Prášek ze železa, oceli, hliníku nebo jiného kovu
• Spalitelné pojivo

Kromě těchto složek mohou být také přidána barviva a sloučeniny pro zmírnění chemická reakce. Uhlí a palivo jsou často ohňostrojné palivo nebo prskavky mohou jednoduše použít pojivo jako palivo. Pojivem je obvykle cukr, škrob nebo šelak. Jako oxidační činidla lze použít dusičnan draselný nebo chlorečnan draselný. Kovy se používají k vytvoření jisker. Prskavka vzorce může být docela jednoduché. Prskavka může například sestávat pouze z chloristanu draselného, ​​titanu nebo hliníku a dextrinu.

Nyní, když jste viděli složení prskavky, podívejme se, jak tyto chemikálie spolu reagují.

Oxidační činidla produkují kyslík pro spalování směsi. Oxidační činidla jsou obvykle dusičnany, chlorečnany nebo chloristany. Dusičnany jsou tvořeny kovovým iontem a dusičnanovým iontem. Dusičnany vzdávají 30% svého kyslíku za vzniku dusitanů a kyslíku. Výsledná rovnice pro dusičnan draselný vypadá takto:

2 KNO₃(plné) → 2 KNO₂(pevná látka) + O₂(plyn)

Chloráty jsou tvořeny kovovým iontem a chlorečnanovým iontem. Chloráty se vzdávají veškerého kyslíku, což způsobuje velkolepější reakci. To však také znamená, že jsou výbušné. Příklad chlorečnanu draselného vydávání jeho kyslíku by vypadalo takto:

2 KClO₃(pevná látka) → 2 KCl (pevná látka) + 3 O₂(plyn)

Perchloráty obsahují více kyslíku, ale při nárazu je méně pravděpodobné, že budou explodovat než chlorečnany. Chloristan draselný dává kyslík v této reakci:

KClO₄(pevná látka) → KCl (pevná látka) + 2 O₂(plyn)

Redukční činidla jsou palivo používané ke spalování kyslíku produkovaného oxidačními činidly. Toto spalování produkuje horký plyn. Příklady redukčních činidel jsou síra a uhlí, které reagují s kyslíkem za vzniku oxidu siřičitého (SO₂) a oxid uhličitý (CO₂).

Pro urychlení nebo zpomalení reakce lze kombinovat dvě redukční činidla. Rychlost reakce ovlivňují také kovy. Jemnější kovové prášky reagují rychleji než hrubé prášky nebo vločky. K regulaci reakce lze také přidat další látky, jako je kukuřičná moučka.

Pojiva drží směs pohromadě. Pro prskavka jsou běžnými pojivy dextrin (cukr) navlhčený vodou nebo šelaková sloučenina navlhčená alkoholem. Pojivo může sloužit jako redukční činidlo a jako moderátor reakce.

Pojďme to všechno dohromady. Prskavka se skládá z chemické směsi, která je nalisována na tuhou hůl nebo drát. Tyto chemikálie jsou často smíchány s vodou za vzniku kaše, která může být potažena drátem (ponořením) nebo nalita do zkumavky. Jakmile směs zaschne, máte prskavka. K vytvoření jasných třpytivých jisker lze použít hliník, železo, ocel, zinek nebo hořčík. Kovové vločky se zahřívají, dokud nejsou žhavé a zářivě lesklé nebo při dostatečně vysoké teplotě skutečně nepálí. Prskavky se někdy nazývají sněhové koule v souvislosti s koulí jisker, které obklopuje hořící část prskavky.

K vytváření barev lze přidat různé chemikálie. Palivo a okysličovadlo jsou spolu s ostatními chemikáliemi úměrné tak, aby prskavka hoří spíše než vybuchující jako žabka. Jakmile je jeden konec prskavky zapálen, postupně hoří na druhý konec. Teoreticky je konec tyče nebo drátu vhodný pro podporu při hoření.

Je zřejmé, že jiskry, které se kaskádují z hořící paličky, představují nebezpečí požáru a popálení; méně samozřejmě prskavky obsahují jeden nebo více kovů, takže mohou představovat zdravotní riziko. Prskavky by neměly být spáleny na dortech jako svíčky nebo jinak používány způsobem, který by mohl vést ke spotřebě popela. Používejte prskavky bezpečně a bavte se!