A kémia a csillagszóró tűzijáték mögött

Nem minden tűzijáték készül egyenlő. Például, van különbség a petárdás és a csillagszóró között: A petárdának célja egy ellenőrzött robbanás létrehozása; egy csillagszóró viszont hosszabb ideig (akár egy percig) ég, és ragyogó szikrákat hoz létre.

A csillagszóró több anyagból áll:

• Oxidálószer
• Üzemanyag
• Vas, acél, alumínium vagy más fémpor
• Éghető kötőanyag

Ezen komponenseken kívül színezékeket és vegyületeket is adhatunk a testápolás mérséklésére kémiai reakció. Gyakran a szén és a kén tűzijáték tüzelőanyag, vagy a csillagszórók egyszerűen a kötőanyagot használják üzemanyagként. A kötőanyag általában cukor, keményítő vagy sellak. Kálium-nitrát vagy kálium-klorát használható oxidálószerként. A szikrák létrehozására fémeket használnak. Csillagszóró képletek Lehet, hogy elég egyszerű. Például a csillagszóró csak kálium-perklorátból, titánból vagy alumíniumból és dextrinből állhat.

Most, hogy meglátta a csillagszóró összetételét, mérlegeljük, hogyan reagálnak ezek a vegyi anyagok egymással.

Az oxidálószerek oxigént termelnek a keverék elégetéséhez. Az oxidálószerek általában nitrátok, klorátok vagy perklorátok. A nitrátok fémionból és nitrát-ionból állnak. A nitrátok oxigénük 30% -át adják ki, hogy nitriteket és oxigént nyerjenek. A kapott kálium-nitrát-egyenlet így néz ki:

2 KNO₃(szilárd) → 2 KNO₂(szilárd) + O₂(gáz)

A klorátok fémionból és klorát-ionból állnak. A klorátok feladják az összes oxigént, ami látványosabb reakciót vált ki. Ez azonban azt is jelenti, hogy robbanásveszélyesek. Példa a kálium-klorátra az oxigén kinyerése így néz ki:

2 KClO₃(szilárd) → 2 KCl (szilárd) + 3₂(gáz)

A perklorátok több oxigént tartalmaznak, de kevésbé valószínű, hogy egy ütés miatt felrobbannak, mint a klorátok. A kálium-perklorát az oxigénjét adja ebben a reakcióban:

KClO₄(szilárd) → KCl (szilárd) +20₂(gáz)

A redukáló szerek az oxidálószerek által termelt oxigén égetésére szolgálnak. Ez az égés forró gázt eredményez. Redukálószerek például a kén és a faszén, amelyek az oxigénnel reagálva kén-dioxidot (SO) képeznek₂) és szén-dioxid (CO₂).

Két redukálószert kombinálhatunk a reakció felgyorsítására vagy lassítására. A fémek szintén befolyásolják a reakció sebességét. A finomabb fémporok gyorsabban reagálnak, mint a durva porok vagy pelyhek. A reakció szabályozására más anyagokat, például kukoricadara is adhatunk hozzá.

A kötőanyagok tartják össze a keveréket. A csillagszórók számára a szokásos kötőanyagok a vízben nedvesített dextrin (cukor) vagy az alkohollal megnedvesített sellak vegyület. A kötőanyag redukálószerként és reakció moderátorként is szolgálhat.

Tegyük össze mindent. A csillagszóró egy kémiai keverékből áll, amelyet egy merev botra vagy huzalra öntöttek. Ezeket a vegyszereket gyakran vízzel keverik, hogy olyan iszapot képezzenek, amelyet huzalra (bemerítéssel) bevonhatnak vagy csőbe önthetnek. Amint a keverék megszárad, van egy csillagszórója. Alumínium, vas, acél, cink vagy magnézium por vagy pehely felhasználható a fényes, csillogó szikra létrehozására. A fémpehely addig melegszik, amíg izzólámpa nem világít, vagy elég magas hőmérsékleten nem égnek. A csillagszórókat néha hógolyóknak nevezik, hivatkozva a szikragömbre, amely körülveszi a csillagszóró égő részét.

Különféle vegyszerek adhatók hozzá a színek létrehozásához. Az üzemanyagot és az oxidálószert a többi vegyi anyaggal arányosan úgy kell megosztani, hogy a csillagszóró ég lassabban, mint felrobbanni, mint egy petárdás. Amint a csillagszóró egyik vége meggyullad, fokozatosan ég a másik végén. Elméletileg a pálca vagy huzal vége alkalmas az égés közbeni megtartására.

Nyilvánvaló, hogy az égő botról lépcsőzetes szikrák tüzet és égési veszélyt jelentenek; kevésbé nyilvánvaló, hogy a csillagszórók egy vagy több fémet tartalmaznak, így egészségkárosodást okozhatnak. A csillagszórókat nem szabad gyertyákkal elégetni a süteményeken, és nem szabad olyan módon felhasználni, amely hamu fogyasztásához vezethet. Tehát használjon biztonságosan a csillagszórókat és érezd jól magad!