Nei primi giorni degli Stati Uniti, John Adams scrisse a sua moglie Abigail in merito alla celebrazione dell'indipendenza, "Dovrebbe essere solennizzato con Pomp and Parade, con Shews, Games, Sports, Guns, Bells, Falò e Illuminazioni da un lato di questo continente all'altro da questo momento in avanti per sempre di più ". "Falò e illuminazione" si riferiscono direttamente a quelli che conosciamo come spettacoli pirotecnici e pirotecnici.
Sono un chimico e anche presidente di Pyrotechnics Guild International, un'organizzazione che promuove l'uso sicuro dei fuochi d'artificio e li usa qui negli Stati Uniti per celebrare il Giorno dell'Indipendenza e altri festival durante tutto l'anno. Come chimico e qualcuno che conduce dimostrazioni per gli studenti di chimica, considero i fuochi d'artificio un ottimo esempio di reazioni di combustione che producono fuoco colorato. Ma l'invenzione dei fuochi d'artificio colorati è relativamente recente e non tutti i colori sono facili da produrre.
Storia antica dei fuochi d'artificio
I petardi furono inventati per la prima volta dai cinesi nel 200 a.C. Ma non fu fino a mille anni dopo che gli alchimisti cinesi svilupparono fuochi d'artificio nell'800 d.C. Questi primi fuochi d'artificio erano per lo più intrugli luminosi e rumorosi progettati per spaventare gli spiriti maligni - non le esplosioni colorate e controllate che vediamo oggi. Avanti veloce un altro millennio e gli italiani hanno capito come aggiungere colore introducendo vari elementi nel mix infiammabile. L'aggiunta dell'elemento stronzio a una miscela pirotecnica di colore produce una fiamma rossa; rame, blu; bario, verde; e sodio per il giallo.
Troppo o troppo poco dei prodotti chimici apporta cambiamenti significativi nella temperatura e quindi nella lunghezza d'onda del colore. La giusta miscela di sostanze chimiche quando viene accesa produce energia sufficiente per eccitare gli elettroni per emettere diversi colori di luce.
Anche se la chimica di questi colori non è nuova, ogni generazione sembra eccitarsi per i colori schizzati nel cielo. Ora abbiamo una vasta gamma di colori di fiamma: rosso, verde, blu, giallo, viola e variazioni di questi.
Ogni colore funziona allo stesso modo. Quando diversi elementi si accendono rilasciano diverse lunghezze d'onda della luce che si traducono in diversi colori.
Rendendo quel perfetto fuoco d'artificio blu
Non tutti i colori dei fuochi d'artificio sono ugualmente facili da creare. Credo che molti dei miei colleghi nella ricerca e nello sviluppo pirotecnici siano d'accordo con me sul fatto che il blu sia il colore più difficile da produrre.
Questo perché il cielo serale è una sfumatura di blu, il che significa che anche la maggior parte dei blu non si presenta. Se provi a rendere il blu più luminoso in contrasto con lo sfondo, può sembrare sbiadito. Il giusto equilibrio di rame e altri prodotti chimici nella fiamma o nella reazione di combustione produce la migliore fiamma di colore blu in un fuoco d'artificio.
Ne ho tenuto conto quando ho cercato di creare il miglior colore di fiamma blu, che io chiamo scatola di pillole blu. È abbastanza luminoso da risaltare contro il cielo notturno ma ancora un blu intenso. Ho oltre 20 formule pirotecniche blu e ne ho trovata una che si avvicina molto a questa sfumatura sfuggente.
Un'altra difficoltà nel creare un intenso colore blu è che la chimica non è semplice. Richiede una combinazione di diversi prodotti chimici e l'elemento in rame. Quando il rame si accende, gli elettroni che circondano gli atomi di rame si eccitano e si eccitano nella fiamma. Quando gli elettroni rilasciano questa energia, appare agli osservatori come luce blu. Ogni colore funziona allo stesso modo. Quando diversi elementi si accendono rilasciano diverse lunghezze d'onda della luce che si traducono in diversi colori. Quindi quando vedi punti di luce di colore blu che creano uno schema nel cielo notturno, vedi davvero elettroni eccitati che rilasciano energia come luce blu.
Paul E. Smith, Dimostratore di lezioni di chimica, Università di Purdue
