Ilotulitusvärejen luominen on monimutkainen yritys, joka vaatii huomattavaa taidetta ja fysiikan soveltamista. Lukuun ottamatta ponneaineita tai erikoistehosteita, valonpisteet, joista on poistettu ilotulitus, jota kutsutaan "tähdeksi", yleensä tarvitaan hapentuottaja, polttoaine, sideaine (pitämään kaikki, mitä sen tarvitsee olla) ja värintuottaja. Ilotulitteissa on kaksi päätuotannon mekanismia: hehku ja luminesenssi.
hehkumistila
Hehkulamppu on lämmön tuottamaa valoa. Lämpö aiheuttaa aineen kuumenemisen ja hehkua, lähettäen aluksi infrapuna-, sitten punaista, oranssia, keltaista ja valkoista valoa, kun se muuttuu yhä kuumemmaksi. Kun ilotulituslämpötilaa säädetään, komponenttien, kuten puuhiilen, hehkua voidaan käyttää halutun värin (lämpötilan) saamiseksi oikeaan aikaan. Metallit, kuten alumiini, magnesiumja titaani, palavat erittäin kirkkaasti ja ovat hyödyllisiä ilotulituksen lämpötilan nostamiseksi.
luminesenssi
Luminesenssi tuotetaan kevyesti käyttämällä energiaa muut lähteet kuin lämpö. Joskus luminesenssia kutsutaan 'kylmäksi valoksi', koska se voi tapahtua
huonelämpötila ja viileämpi lämpötila. Luminesenssin aikaansaamiseksi atomin tai molekyylin elektroni absorboi energiaa aiheuttaen sen kiihtymisen, mutta epävakauden. Energiaa syöttää palavan ilotulituksen lämpö. Kun elektroni palaa alhaisempaan energiatilaan, energia vapautuu fotonin (valon) muodossa. Energia fotoni määrittää sen aallonpituuden tai värin.Joissakin tapauksissa halutun värin tuottamiseksi tarvittavat suolat ovat epävakaita. Bariumkloridi (vihreä) on epävakaa huoneenlämmössä, joten barium täytyy yhdistää stabiilimpaan yhdisteeseen (esim. kloorattu kumi). Tässä tapauksessa klooria vapautuu pyroteknisen koostumuksen palamisen lämmössä, jolloin muodostuu bariumkloridia ja saadaan vihreä väri. Kuparikloridi (sininen) on sitä vastoin epävakaa korkeissa lämpötiloissa, joten ilotulitus ei voi tulla liian kuumaksi, mutta sen on kuitenkin oltava tarpeeksi kirkas näkyäkseen.
Ilotulitusaineiden laatu
Puhtaat värit vaativat puhtaita aineosia. Jopa pienet määrät natrium epäpuhtauksia (kelta-oranssi) ovat riittäviä voittamaan tai muuttamaan muita värejä. Vaaditaan huolellista formulaatiota, jotta liikaa savua tai jäämiä ei peitä väriä. Ilotulitusvälineiden, kuten muidenkin, kustannukset liittyvät usein laatuun. Ilotulituksen valmistajan taito ja valmistuspäivämäärä vaikuttavat suuresti lopulliseen näyttöön (tai sen puuttumiseen).
Ilotulitusväriä sisältävä taulukko
Väri | Yhdiste |
Punainen | strontiumsuolat, litiumsuolat litiumkarbonaatti, Li2CO3 = punainen strontiumkarbonaatti, SrCO3 = kirkkaan punainen |
Oranssi | kalsiumsuolat kalsiumkloridi, CaCl2 kalsiumsulfaatti, CaSO4·xH2O, missä x = 0,2,3,5 |
Kulta | raudan (hiilen kanssa), hiilen tai lampunmustan hehku |
Keltainen | natriumyhdisteet natriumnitraatti, NaNO3 kryoliitti, Na3AlF6 |
Sähköinen valkoinen | valkovalkoinen metalli, kuten magnesium tai alumiini bariumoksidi, BaO |
Vihreä | bariumyhdisteet + kloorin tuottaja bariumkloridi, BaCI+ = kirkkaanvihreä |
Sininen | kupariyhdisteet + kloorin tuottaja kupariasetoarseniitti (Pariisin vihreä), Cu3Kuten2O3Cu (C2H3O2)2 = sininen kupari (I) kloridi, CuCl = turkoosi sininen |
Violetti | strontium (punainen) ja kupari (sininen) yhdisteiden seos |
Hopea | polttamalla alumiini-, titaani- tai magnesiumjauhetta tai hiutaleita |
Tapahtumien sarja
Pelkästään väriainekemikaalien pakkaaminen räjähtävään lisäykseen aiheuttaisi tyydyttävän ilotulituksen! Siellä on joukko tapahtumia, jotka johtavat kauniiseen, värikkääseen esitykseen. Sulakkeen valaistus sytyttää nostolaitteen, joka ajaa ilotulituksen taivaalle. Nostomaksu voi olla musta jauhe tai yksi nykyaikaisista ponneaineista. Tämä varaus palaa ahtaassa tilassa, työntäen itsensä ylöspäin, kun kuuma kaasu pakotetaan kapean aukon läpi.
Sulake palaa edelleen viiveellä päästäkseen vaipan sisäpuolelle. Kuori on täynnä tähtiä, jotka sisältävät metalli- suolat ja palava materiaali. Kun sulake saavuttaa tähden, ilotulitus on korkealla väkijoukon yläpuolella. Tähti puhaltaa toisistaan ja muodostaa hehkuvia värejä yhdistämällä hehkulamppu ja emissiovalaisu.