Como funcionam os fogos de artifício.
Fogos de artifício são muito legais de se assistir, mas para mim, a melhor parte é assisti-los com milhares de outras pessoas que se uniram com o mesmo propósito… deixar de lado os detalhes da vida diária e escapar para uma simples diversão comunal do Gee Whizz. Algumas centenas de pessoas, ou dezenas de milhares, todos Ooohing e Aaahing ao mesmo tempo, pessoas de todas as idades e raças e classes e culturas e religiões e tribos políticas, alheios a essas diferenças, se juntaram no boom e brilho do brilho vermelho do foguete.
Muitas vezes tenho ciúme das pessoas que estão por trás desses monitores, as pessoas que os projetam, os dirigem, até mesmo as pessoas que os financiam. Que presente fabuloso para dar a uma comunidade, esse maravilhoso sentimento comunitário. Não tenho nem os recursos para financiá-los nem a experiência para fazê-los, então, na esperança de que isso torne os fogos de artifício mais divertidos para você, ofereço o seguinte relato sobre a ciência do que está acontecendo enquanto você observa a luz do céu noturno pra cima. Como eles fazem isso ... aquelas cores e formas e o tempo e os sons? Esperançosamente, saber um pouco sobre o que está acontecendo lá pode adicionar um pouco aos seus Ooohs e Aaahs.,
O brilho vermelho dos foguetes e todas aquelas bombas explodindo no ar são o produto da química pirotécnica que foi refinada desde que os chineses começaram a usar pólvora negra para fogos de artifício barulhentos para espantar os maus espíritos. A pólvora negra continua sendo o ingrediente básico em todos os fogos de artifício, e os componentes da pólvora negra são os mesmos de quando os chineses os criaram em algum lugar entre 600 e 900 d.C.; uma fonte de combustível e um oxidante. O combustível fornece calor. (Em fogos de artifício, o combustível é uma mistura de carvão e enxofre.) O oxidante existe para fornecer mais oxigênio do que o ar ambiente pode fornecer, para acelerar a queima. (Em fogos de artifício, o oxidante é o nitrato de potássio, também conhecido como salitre.)
Acender uma carga de pó preto no fundo de um tubo lança a casca no ar e acende um fusível interno que irá acender uma segunda carga de pó dentro da casca quando atingir a altura desejada. Mas depois disso, muita química é necessária para garantir que as coisas não esquentem DEMAIS rápido. Afinal, os piroquímicos querem que seu trabalho ofusque como uma fogueira trabalhos , não apenas explodir como um incêndio biscoito ! O pó preto no meio da casca é uma mistura especial de grãos mais grossos (do tamanho de grãos de areia) propositalmente não muito bem misturados. Isso torna mais difícil para o combustível e o oxidante se combinarem e queimarem, de modo que a casca se abre e o pó aquece os corantes químicos internos ... esses corantes químicos brilhantes são a parte que você realmente vê ... o pó leva mais tempo para queimar, para que todo o show visual dure mais. Com fogos de artifício, como acontece com tantas coisas na vida, quanto mais lento, melhor.
E quanto às cores? Vários produtos químicos emitem luz em comprimentos de onda específicos quando são aquecidos. Quando você vê vermelho ... isso é estrôncio em chamas. Azul é cobre. Verde é bário. As cores mais comuns, amarelo e laranja, são o sódio. A combinação dos produtos químicos corantes produz cores adicionais. Estrôncio (vermelho) mais cobre (azul) é igual a roxo. Mas você não está vendo esses produtos químicos enquanto eles aquecem. Você realmente os está observando enquanto eles esfriam.
Aqui está o que acontece. Quando o pó no meio da casca se inflama, a explosão aquece os átomos do corante químico. Os átomos se movem mais rápido. Mas, à medida que o calor diminui, esses elétrons ficam mais lentos. Agora, lembre-se da Primeira Lei da Termodinâmica (Claro que sim!) A natureza conserva energia ... a energia nunca é perdida, é apenas transferida para outro lugar. Assim, à medida que os elétrons se acalmam, a energia que eles liberam é convertida em radiação. Luz! É daí que vem a luz dos fogos de artifício. Você realmente vê as cores nos fogos de artifício enquanto eles estão esfriando.
Portanto, agora temos um combustível e as cores. Mas como os pirotécnicos realizam todos esses efeitos, com nomes como Peônia, Crossette, Brocado, Cachoeira, Anéis, Crisântemo, Roda de Vagão e Fênix e os Pássaros. (Aqui está um grande série de vídeos demonstrando esses efeitos. ) As formas das luzes explosivas dependem da colocação do pó preto e dos grânulos de corante dentro da casca, da quantidade e proporção do combustível e do corante e da receita química dos corantes. Se a carga explosiva na cápsula estiver no meio, por exemplo, cercada por um anel de pelotas de sódio do tamanho de uma bola de golfe (amarelo), quando o fusível do temporizador na cápsula desencadeia a explosão, ele acende as pelotas de sódio e atira -los para fora naquele círculo redondo amarelo / laranja agradável familiar. 'Oooh!' Duas fileiras de diferentes grânulos de corante em torno de uma carga central fornecem um anel duplo. 'Aaah!'
Se o pó preto e o corante estiverem todos misturados no meio da casca, e se a fórmula química do corante estiver correta, a explosão envia uma chuva de raios que queima longa e lenta e você obtém aquele padrão de peônia onde o trilhas de luz cintilante parecem chover em longos riachos.
Para obter formas realmente complicadas, como estrelas ou corações, os grânulos de corante são colados em um pedaço de papel no padrão desejado. Esse papel é colocado no meio da cápsula com cargas explosivas acima e abaixo. Quando essas cargas disparam, elas queimam o papel e enviam os grânulos de corante inflamados no mesmo padrão em que estavam na folha de papel, espalhando-se mais amplamente enquanto voam.
Você conhece aqueles projéteis que explodem e voltam a explodir? O primeiro projétil explode e dá show, mas também envia projéteis secundários, com seus próprios fusíveis internos, e um ou dois segundos depois, eles disparam.
Você conhece aqueles que fazem aqueles sons de foguete assobiando? A casca que é lançada é um tubo de papelão, aberto em uma das extremidades. O pó preto no tubo é preparado para queimar lentamente e, à medida que o combustível queima dentro do tubo, o dióxido de carbono que ele emite sai pela extremidade aberta, fazendo um som de assobio, como quando você assobia soprando ar entre os lábios .
Por ser um blog que geralmente escreve sobre risco, não se esqueça de que os fogos de artifício que os consumidores usam são feitos dos mesmos produtos químicos usados nos programas comerciais. Eles são quentes (brilhos dourados queimam a 2.400 graus F! E os que brilham branco queimam ainda mais), explosivos, imprevisíveis e perigosos. A Consumer Product Safety Commission estima que 8.800 pessoas ficaram feridas com fogos de artifício em 2009, enviando cerca de 5.000 para o hospital para tratamento de queimaduras, olhos e dedos feridos. Três quartos das vítimas eram do sexo masculino, 40 por cento deles tinham 15 anos ou menos. Dois foram mortos, um dos quais segurou o tubo de lançamento de uma grande concha sobre a cabeça, acendeu o fusível e o lançamento foi pelo fundo do tubo, não pelo topo. Um candidato ao Prêmio Darwin.
Os shows ao ar livre têm seus próprios riscos, é claro. Minhas segundo favorito é Este , onde um projétil explode na barcaça de lançamento. (Observe os Oohs e Aahs no final do vídeo!) Meu favorito absoluto era o pequeno show local ao ar livre que minha família e eu fomos há alguns anos. Quando nos sentamos no gramado com milhares de nossos vizinhos, pedaços de fogos de artifício ainda brilhando alcançaram o solo e iniciaram um incêndio florestal. A exibição de fogos de artifício continuou, mas a maioria de nós assistiu aos bombeiros lutando por meia hora para apagar o fogo nas árvores.
Risco à parte, fogos de artifício são muito legais ... a química, a física, a estética, os milhares de pessoas, todos deixando de lado seus outros aborrecimentos e diferenças e tendo um bom tempo compartilhado em comunidade. Se você assistir a um programa este ano, divirta-se e talvez aproveite um pouco mais as coisas para saber o que está acontecendo lá.
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