Наука за пиротехника и как работят фойерверки

click fraud protection

Фойерверките са традиционна част от новогодишните празненства откакто са изобретен от китайците преди почти хиляда години. Днес дисплеи на фойерверки се наблюдават на повечето празници. Замисляли ли сте се как работят? Има различни видове фойерверки. Фойерверки, искри и въздушни снаряди са всички примери за фойерверки. Въпреки че споделят някои общи характеристики, всеки тип работи малко по-различно.

Фойерверките са оригиналните фойерверки. В най-простата си форма, петардите се състоят от барут увити в хартия, с предпазител. Барутът се състои от 75% калиев нитрат (KNO) 3), 15% въглен (въглерод) или захар и 10% сяра. Материалите ще реагират помежду си, когато се прилага достатъчно топлина. Осветлението на предпазителя доставя топлината, за да запали фойерверк. Въгленът или захарта са горивото. Калиев нитрат е окислителят и сярата модерира реакцията. Въглеродът (от въглен или захар) плюс кислород (от въздуха и калиев нитрат) образува въглероден диоксид и енергия. Калиевият нитрат, сярата и въглеродът реагират, образувайки азот и

instagram viewer
въглероден двуокис газове и калиев сулфид. Налягането от разширяващия се азот и въглероден диоксид експлодира хартиената обвивка на пещ. Силният взрив е попът на обвивката, която се раздува.

Бенкелът се състои от химическа смес, която се формова върху твърда пръчка или жица. Тези химикали често се смесват с вода, за да се образува каша, която може да бъде покрита на тел (чрез потапяне) или да се излее в епруветка. След като сместа изсъхне, имате спирачка. Алуминий, желязо, стомана, цинк или магнезий прах или люспи могат да бъдат използвани за създаване на ярките, блестящи искри. Една пример за обикновена рецепта за спринклер се състои от калиев перхлорат и декстрин, смесен с вода за покриване на пръчка, след което потопен в алуминиеви люспи. Металните люспи се нагряват, докато не се накалят и светят ярко или при достатъчно висока температура всъщност изгарят. Могат да се добавят различни химикали за създаване на цветове. Горивото и окислителят са пропорционални, заедно с другите химикали, така че газирано огнище бавно, отколкото да избухне като фойерверк. След като единият край на запалителя се запали, той изгаря прогресивно към другия край. На теория краят на пръчката или жицата е подходящ, за да я поддържа докато гори.

Когато повечето хора мислят за „фойерверки“, вероятно въздушната обвивка идва на ум. Това са фойерверките, които са изстреляни в небето, за да избухнат. Някои съвременни фойерверки се пускат с помощта на сгъстен въздух като гориво и експлодират с помощта на електронен таймер, но повечето въздушни снаряди остават изстреляни и експлодирани с помощта на барут. Въздушните снаряди, базирани на прах, по същество функционират като двустепенни ракети. Първият етап на въздушната обвивка е тръба, съдържаща барут, която е запалена с предпазител, наподобяващ голям пещ. Разликата е, че барутът се използва за задвижване на фойерверка във въздуха, а не за експлозия на тръбата. В дъното на фойерверка има дупка, така че разширяващите се газове от азот и въглероден диоксид пускат фойерверка в небето. Вторият етап на въздушната обвивка е пакет от барут, повече окислител и оцветители. Опаковането на компонентите определя формата на фойерверка.

instagram story viewer