Wissenschaft des Sommers: Wie funktionieren Feuerwerke?

Anmerkung des Herausgebers : In dieser wöchentlichen, LiveScience befasst sich mit wissenschaftlichen Aspekten der Sommersaison.

Über nicht auf halbem Weg zwischen den vergleichsweise beschaulichen Memorial Day und Labor Day Urlaub Sie pyrotechnische feiert verpassen, die Fourth Of July. Einbruch der Dunkelheit kommen, werden Tausende von Feuerwerke hell landesweit boom Amerikas Geburtstag feiert.

Wie funktionieren diese festlichen Feuerwerk? Ein Feuerwerk ist im Wesentlichen ein Gehäuse mit Sprengstoff gefüllt und brennbaren, bunte Pellets Sterne genannt. Diese Sterne sind die einzelnen "Punkte", die in den Himmel leuchten. Die häufigste Art von Feuerwerk, und die Sie wahrscheinlich in diesem Jahr sehen, wo Sie eine bürgerliche Feuerwerk-Veranstaltung zu sehen, ist eine Antenne Shell genannt.

"Die Antenne Shell ist der standard ein Volk Einsatz... es ist das Standbein auf alles für professionelle Displays," sagte Paul Nicholas Worsey, Professor für Bergbau und Kerntechnik an der University of Missouri in Rolla und Experte für Feuerwerk, College-Kurse zum Thema lehrt. [Boom! 10 feurigen Fakten über Feuerwerk]

Die Schale, die eine Kugel oder ein Zylinder sein kann, ist gefüllt mit Schwarzpulver oder Schießpulver und ist in der Regel aus einem Mörser Rohr ins Leben gerufen. "Sie tatsächlich Projekt einen Ball in der Luft und der Ball im Grunde explodiert," sagte Worsey.

Eine Tasche, genannt die anhebende Ladung Schwarzpulver entzündet sich an der Basis des Feuerwerks, senden die aerial Shell rasant aus der Tube. Dabei wird eine Verzögerung Sicherung innerhalb der Feuerwerk beleuchtet. Diese Sicherung läuft eine weitere Schwarzpulver-Tasche, bekannt als ein platzen oder brechen Vorwurf, der Kablooie in wenigen Sekunden geht wenn die Shell eine gewünschte Höhe erreicht.

Kleine bunte Sterne

Im Gegenzug diese Explosion schießt und Sets auf Feuer die kleine Sterne innen das Feuerwerk. "Die Sterne Arebasically wie kleine schwarze Kugeln – kleine schwarze Murmeln, könnte man von ihnen," sagte Worsey.

Je nach den chemischen Elementen, die sie enthalten, leuchten die Sterne verschiedene Farben, wie sie brennen.

Worsey erklärte, dass die einfachsten Farben erzeugen rot mit Strontium und Barium grün sind. Natrium erzeugt eine "starke gelbe Farbe" Worsey sagte, und Magnesium macht weißes Licht. Blau ist schwieriger und beinhalten in der Regel Chlorverbindungen und Kupfer.

Der Effekthascherei der Sterne ändern von Farben wird durch die Beschichtung der Star in verschiedenen Schichten der unterschiedlichen Zusammensetzungen, eher wie ein Bonbon Gobstopper erreicht. "Außen Verbrennungen ersten und brennt nach innen, und da es durch die verschiedenen geht Schichten der Sterne ihre Farbe in der Luft," Worsey sagte LiveScience.

Andere Kompositionen mit länger brennen Gold oder Silber machen für die nachfolgende, Trauerweide-ähnliche Effekte. "Etwas, das lange brennt? Gold ist ein gutes,", sagte Worsey. "Es werde fast auf den Boden sinken bevor sie erlischt."

Titan ein Glitzereffekt einsetzbar für Worsey, sagte, während die besonders laut, laut oder Knistern Feuerwerkskörper enthalten in der Regel irgendeine Art von Grelles Puder, wie z. B. Magnesium Perchlorat, die schnell verbrennt.

Farbe, jetzt die Form

Zum Handwerk Spaß, beleuchtete Formen wie Ringe, "Saturns," Smiley-Gesichter und Herzen, Feuerwerk Hersteller Ort die Star in einem bestimmten Muster zu pellets.

Ein Stück Pappe helfen als Beilage, dass die Sterne erzwingen kann, um brach in der vorgesehenen Form und Verpackung die Sterne in inerte Materialien, die brennen nicht, wenn das Feuerwerk losgeht auch mit die richtige Form. [Wie machen Feuerwerk Formen?]

"Der Trick ist die Positionierung der Sterne," sagte Worsey. "Wenn [Feuerwerk] explodiert, geht es in diesem Muster."

Obwohl bereits im siebten Jahrhundert B.C.E Feuerwerk in China erfunden wurden, weiterhin ihre Fertigungsverfahren und Technologien bis heute geben uns immer Auge - und Ohr-popping zeigt entwickeln.

Eine der tollsten und neuere Innovationen, Worsey sagte, ist die Fähigkeit, würfelförmige Explosion Muster durch sorgfältige Platzierung der Sterne zu erstellen. Designer halten Sie Roll-out neue erstaunliche Formen, also haltet die Augen offen dieses Fourth Of July.

"Wir neue innovative Dinge alle paar Jahre zu halten," sagte Worsey. "Wir wollen eine Menge toller Dinge in die Zukunft sehen."

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