Havai fişeklerin parlak ve renkli görüntüsünün arkasındaki bilim

Havai fişekler, renkli ve ışıltılı görünümleriyle şenlik, tören, düğün gibi organizasyonlara renk katar. Bilimsel adı piroteknik olan havai fişekler, özel günlerin ve etkinliklerin unutulmaz kılınmasına yardımcı olur. Ancak gökyüzündeki havai fişek patlamalarına baktığınızda onları bu kadar renkli ve harika yapan şeyin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Havai fişekler genellikle üç enerji salınımından oluşur: ışık, ses ve ısı. Yüksek ses patlamaları ve ışık parlamaları üreten enerjinin hızlı bir şekilde serbest bırakılmasıdır. Her havai fişek, kırmızı, beyaz, mavi veya mor kıvılcım patlamaları oluşturmak için doğru kimyasal karışımıyla yapılır.
American Chemical Association’a (ACA) göre havai fişekler, barut ve yıldız adı verilen düzinelerce küçük birim içeren çapı yaklaşık 1 ila 1,5 inç (3 ila 4 santimetre) olan bir tüp içinde bulunur. Bu ışıkları yayan yakıt, oksitleyici bir madde veya bağlayıcı metal tuzları veya metal oksitlerden kaynaklanır. Gecikmeli sigorta barutu ateşler ve havai fişekler havadayken bu aerodinamik kabuk patlar, yerden ışık saçar ve patlayarak bir ışık ve renk yağmuru oluşturur. Ateşe maruz kaldığında, yıldız yakıtları ve oksitleyici maddeler çok hızlı bir şekilde yoğun ısı üretir ve metal içeren renklendiricileri aktive eder. Isıtıldığında, metalik bileşiklerdeki atomlar enerjiyi emer, bu da elektronlarını daha düşük bir enerji durumundan daha yüksek bir uyarılmış duruma yeniden düzenlemelerine neden olur. Elektronlar daha düşük enerji seviyelerine düştüğünde, fazla enerjili ışık olarak yayılırlar.
Her bir kimyasal element farklı miktarda enerji açığa çıkarır ve bu enerji, yayılan ışığın rengini veya dalga boyunu belirleyen faktördür. Örneğin, sodyum nitrat ısıtıldığında, sodyum atomlarındaki elektronlar enerjiyi emer ve tutuşur. Wisconsin-Madison Üniversitesi kimya profesörü Sam Z. Mavi tarifi, değişen miktarlarda bakır klorür bileşikleri içerir. ACA’nın web sitesinde açıkladığı gibi, stronsiyum ve lityum tuzlarından gelir ve en parlak kırmızı stronsiyum karbonatı yayar. Tıpkı boyalar gibi, ara renkler de ana renk bileşenlerinin birleştirilmesiyle elde edilir. ACA, mavi üreten bakır bileşikleri ile kırmızı üreten stronsiyum bileşiklerinin bir karışımının mor ışık ürettiğini bildirdi. Havai fişekler yüzlerce yıldır kullanılmaktadır ve yüzyıllar boyunca piroteknik olarak bilinen uzmanlar, yalnızca çeşitli şekil ve renklerde nefes kesici görsel görüntüler üretmekle kalmayan, aynı zamanda tutarlı ve güvenli bir şekilde kullanılabilen kimyasal formülasyonlar geliştirdiler.

Patlama neden gürültülü hale geliyor?

Genellikle havai fişekleri söndürürken duyulan patlama, anında havaya salınan ve ses hızından daha hızlı genişleyen aşırı miktarda enerji tarafından üretilir. Bu hızlı bırakma bir şok dalgası yaratır, böylece pirotekniğin temelini oluşturan yüksek bir patlama duyulur. Bu ses, gökyüzünde uçan bir uçağın gürültülü patlaması gibi bir şey ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde ortaya çıkar.
Spot ışığı ve ısı: Havai fişekleri bu kadar popüler yapan birçok şey, gökyüzünde ürettikleri parlak renkli kıvılcımlardır. Havai fişeklerin ürettiği ışıklar, tuzların ısıtılmasının sonucudur. Her şeyden önce, bu tuzlar sofralık yiyeceklere konulan sodyum klorür ile aynı değildir. Bunlar ısıtıldığında bu renkleri verebilen özel tuzlardır. Piroteknikte kullanılan en yaygın mineral tuzlar kalsiyum klorür veya sodyum nitrattır.
Enerji kazanın ve bırakınHavai fişekler bu metal tuzlarını içerir çünkü bunlar harici bir kaynaktan enerji toplayabilir ve havai fişekleri ateşle tutuşturabilir. Bu tuzların atomları enerji kazanır ve sonuç olarak elektronlar çok hızlı bir şekilde en düşük enerji durumlarına (temel durum) yeniden düzenlenir. Bu elektronlar enerji kazandıklarında daha yüksek bir enerji durumuna geçerler ve bu durum aynı zamanda gerçek bir yorum olan uyarılmış durum olarak da adlandırılır. Bu elektronların sonsuza kadar bu durumda kalmaları amaçlanmadığından, hızla orijinal durumlarına, temel duruma geri dönerler. Ancak temel duruma döndüklerinde enerji salarlar. Bu özel enerji görünür ışık spektrumunda ve işte! Sonuç, tüm bu harika renkler.
Farklı enerjiler = farklı renkler: Havai fişek patlamaları sırasında açığa çıkan enerji, havai fişek patladığında görülen renklerin oluşmasına neden olur. Bu enerji de havai fişekleri oluşturan elementlere bağlıdır. Örneğin, sodyum tuzları yaklaşık 200 kJ/mol enerji açığa çıkarır ve bu onlara sarı bir renk verir. Benzer şekilde stronsiyum ve lityum tuzları kırmızı, kalsiyum tuzları turuncu, baryum bileşikleri yeşil ve bakır bileşikleri mavinin çeşitli tonlarını verir ki bu da elde edilmesi en zor renklerden biridir.
dikkat olmak: Havai fişeklerin farklı renkleri göze çarpsa da (bazıları için bir havai fişekten tek istedikleri patlama olsa da), havai fişeklere çok dikkat edilmelidir. Özellikle festivallerde, konserlerde ve özel zamanlarda havai fişeklerin çokça kullanıldığı zamanlarda birçok kaza ölümle sonuçlanıyor. Bu nedenle tehlikeli bir patlayıcı kullanmayı asla unutmamalıyız. Havai fişekler bilim ve enerjinin bir ürünüdür.

havai fişekler hakkında 5 gerçek

Havai fişeklerin, kurucuları Amerika Birleşik Devletleri’ni bağımsızlığa götürmeden çok önce, eski Çin’e kadar uzanan bir geçmişi vardır. Ancak Amerikan geleneğinde, New York Limanı’ndan San Francisco Körfezi’ne kadar her yıl düzenlenen büyük geçit törenleriyle vatansever havai fişekler kullanıldı. 4 Temmuz kutlamaları başlarken, havai fişeklerin sesi ve parıltısı ülkenin çoğu yerinde kaçınılmaz bir seçenek. İşte bu parlak patlamalar hakkında az bilinen beş gerçek:
1. Havai fişekler bilime dayalıdır: Havai fişek gösterilerinde patlayan canlı renklerin arkasında biraz kimya var. Her havai fişek, renk değiştiren elementlere sahip yıldız adı verilen topaklar içerir. Baryum yeşil, bakır mavi, kalsiyum turuncu ve sodyum sarıdır. Salkım söğüt resimlerine gelince, daha uzun süre yanan muhteşem bir altın veya gümüş efekti yaratabilirler. Çatlak ve çizik görünenlerde genellikle magnezyum perklorat gibi bir tür flaş tozu bulunur. Havai fişeklerin aldığı farklı şekiller, bayraklı gülen yüzlerden gezegenlere kadar kabuğun içindeki damar desenlerine bağlıdır. Model mermiler ilk olarak 1990’ların başında Washington, D.C.’de geri dönen Çöl Fırtınası birliklerini selamlamak için kullanıldı ve mor kalplerde ve sarı yaylarda patlayan havai fişekler yarattı. Piroteknik kalıplardaki en son yeniliklerden biri, tasarımcılar yeni ve şaşırtıcı şekiller sunmaya devam etse de, küp şeklindeki patlamalarla gökyüzünü aydınlatabilme yeteneğidir.
2. En büyük havai fişek gösterisi Kuveyt’te yapıldı: Amerika’nın yılın bu zamanında havai fişeklere olan düşkünlüğüne rağmen, Kuveyt en büyük havai fişek gösterisi için Guinness Dünya Rekorunu elinde tutuyor. 10 Kasım 2012’de, Kuveyt Şehrinde 77.282 ayrı havai fişek, 3 mil (5 km) kıyı şeridinde 64 dakika boyunca ateşlendi. atıldı. Bu yoğun gösteri, ülkenin anayasasının 50. yıl dönümünü kutlamak için tasarlandı ve ayrıntılı gösteri, Aralık 2006’da piroteknik uzmanların Madeira Adası’ndaki 37 fırlatma sahasında 66.326 havai fişek fırlatmasıyla belirlenen önceki rekoru kırdı.
3. Patlamadan önce ışıklar söner. Işık sesten milyon kat daha hızlı hareket eder. Bu nedenle, şimşek genellikle gök gürültüsü duyulmadan önce ortaya çıkar ve havai fişekler, patlamaları duyulmadan önce gökyüzünde belirir. Biraz matematikle, bir eylemden ne kadar uzakta olduğu tahmin edilebilir. İşte yapmanız gerekenler: Havai fişeklerin patlamasını izledikten sonra patlayana kadar saniyeleri sayın. Patlama ile aranızdaki mesafeyi kilometre olarak bulmak için bu sayının üçe bölünmesi gerekir. Bir havai fişek patlamasını görme ve duyma arasındaki boşluk 3 saniye ise, parlak patlamadan 1 kilometre (0,62 mil) uzaktasınız demektir.
4. Patlamaya çok para harcamak: Amerikan Havai Fişek Derneği’ne göre ülke yılda 645 milyon dolar harcadı ve 93 milyon kilogram havai fişek satın aldı. ABD Sayım Bürosu’na göre, Amerika Birleşik Devletleri 2012’de 227,3 milyon dolarlık havai fişek ithal etti, büyük çoğunluğu (218,2 milyon dolar) Çin’den geldi. Bu, Amerika Birleşik Devletleri’nde ihraç edilen havai fişek değerinin çok küçük bir kısmı: 2012’de sadece 11,7 milyon dolar.
5. Bayrak sallamak, kutlama yapmanın daha güvenli bir yoludur: Amerika Birleşik Devletleri’nde havai fişekle ilgili yaralanmalar 4 Temmuz’da başladı. ABD Tüketici Ürün Güvenliği Komisyonu’na (CPSC) göre, 22 Haziran ile 22 Temmuz 2012 tarihleri ​​arasında havai fişeklerden zarar gören 5.000’den fazla kişi acil servise geldi. Çocukların en sevdiği roketler ve havai fişekler, bu yaralanmaların en az beşte biri ile ilişkilendirilmiştir. Havai fişekler insanlara zarar vermenin yanı sıra aniden yangınlara ve ciddi maddi hasara neden olabilir. Ulusal Yangından Korunma Derneği’ne göre havai fişekler, 2011 yılında havai fişeklerin arkasında tahmini 17.800 aleve neden oldu ve 32 milyon dolar hasara yol açtı.

kaynak:
howstuffworks.com
açıklaya.com
Doğa.com

yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Diğer gönderilerimize göz at

[wpcin-random-posts]

Yorum yapın