花火の色の化学

鮮やかな色を生み出すものとその背後にある科学

スティーブ・ケリー別名マッドピッグ/ゲッティイメージズ

花火の色を作成することは複雑な作業であり、かなりの芸術と物理科学の応用が必要です。推進剤または特殊効果を除いて、から放出される光の点 花火 「星」と呼ばれる星は、一般に、酸素生産者、燃料、結合剤（必要な場所にすべてを保持するため）、および色生産者を必要とします。花火、白熱、および花火の発色には、主に 2 つのメカニズムがあります。 発光 .

白熱灯

白熱は、熱から生成される光です。物質は熱によって熱くなり、最初は赤外線を放出し、熱が増すにつれて赤、オレンジ、黄色、白色の光を放出します。花火の温度を制御すると、木炭などのコンポーネントの輝きを操作して、適切なタイミングで目的の色 (温度) にすることができます。アルミなどの金属、 マグネシウム 、およびチタンは、非常に明るく燃え、花火の温度を上げるのに役立ちます。

発光

発光は生成された光です エネルギーを使って 熱源以外。ルミネセンスは「冷光」と呼ばれることがあります。 室温 そしてより涼しい温度。ルミネセンスを生成するために、エネルギーは原子または分子の電子によって吸収され、励起されますが、不安定になります。エネルギーは燃える花火の熱によって供給されます。電子がより低いエネルギー状態に戻ると、エネルギーは光子 (光) の形で放出されます。のエネルギー 光子 その波長または色を決定します。

場合によっては、目的の色を生成するために必要な塩が不安定です。塩化バリウム（緑）は室温では不安定なので、 バリウム より安定した化合物 (塩素化ゴムなど) と組み合わせる必要があります。この場合、塩素は火工品組成物の燃焼熱で放出され、塩化バリウムを形成し、緑色を生成します。一方、塩化銅（青色）は高温では不安定なため、花火は熱くなりすぎず、見えるほど明るくなければなりません。

花火原料の品質

純粋な色には純粋な成分が必要です。微量のナトリウム不純物（黄橙色）でさえ、他の色を圧倒したり変えたりするのに十分です.煙や残留物が多すぎて色が隠れないように、慎重な配合が必要です。花火の場合、他のものと同様に、コストはしばしば品質に関係します。メーカーの技術と花火が製造された日付は、最終的な表示 (またはその欠如) に大きく影響します。

花火の着色料一覧

色	コンパウンド
赤	ストロンチウム塩、リチウム塩 炭酸リチウム、Li2CO3=赤 炭酸ストロンチウム、SrCO3=真っ赤
オレンジ	カルシウム塩 塩化カルシウム、CaCl2 硫酸カルシウム、CaSO4 · xH2O、ここで x = 0,2,3,5
金	鉄（炭素を含む）、木炭、またはランプブラックの白熱
黄色	ナトリウム化合物 硝酸ナトリウム、NaNO3 氷晶石、Na3アルフ6
エレクトリックホワイト	マグネシウムやアルミニウムなどの白熱金属 酸化バリウム、BaO
緑	バリウム化合物 + 塩素発生剤 塩化バリウム、BaCl+= 明るい緑
青い	銅化合物 + 塩素発生剤 アセト亜ヒ酸銅（パリグリーン）、Cu3として2〇3カッコウ2H3〇2)2= 青 塩化銅 (I)、CuCl = ターコイズ ブルー
紫の	ストロンチウム (赤) と銅 (青) の混合物
銀	アルミニウム、チタン、またはマグネシウムの粉末またはフレークを燃やす

イベントの順序

着色剤の化学薬品を爆薬に詰め込むだけでは、満足のいく花火ができあがりません!美しくカラフルなディスプレイにつながる一連のイベントがあります。導火線に火をつけるとリフトチャージが点火され、花火が空へと打ち上げられます。リフトチャージは、黒色火薬または最新の推進剤のいずれかです。この装薬は限られた空間で燃焼し、高温のガスが狭い開口部から押し出されると、自身を押し上げます。

導火線は、シェルの内部に到達するまでの時間遅延で燃焼し続けます。シェルには、のパケットを含む星が詰まっています。 金属 塩と可燃物。導火線が星に到達すると、花火は群衆の上に高くなります。星は吹き飛ばされ、白熱熱と発光ルミネセンスの組み合わせによって輝く色を形成します。