Som mange uavhengighetsdager før den, vil årets feiringer utvilsomt innebære en slags pyroteknisk visning. Fyrverkeri har vært forbløffende publikum over hele kloden i århundrer, og hvis bildene over (alt levert av leserne våre) er noen bevis, er årets viser sikkert like spektakulær som årene tidligere.
For å gi tiden mellom rakettoppskytningene, er her 14 fakta om fyrverkeriets historie og vitenskap:
1. Kineserne brukte fyrverkeri for å skremme bort fjellmenn.
Allerede i 200 f.Kr. skrev kineserne på grønne bambusstilker og varme den på kull til tørk. Noen ganger, hvis det blir for lenge over varmen, ekspanderte treverket og til og med sprengte, selvfølgelig. I følge Scientific American merket kinesiske forskere at støyene effektivt skremte av unormalt store fjellmenn. Og dermed ble fyrverkeren født. Av noen kontoer ble fyrverkeri også antatt for å skremme bort onde ånder.
2. Oppfinnelsen av fyrverkeri førte til oppfinnelsen av pyroteknisk våpen - ikke omvendt.
En gang mellom 600 og 900 e.Kr. blandet kinesiske alkymister tilfeldigvis saltpeter (eller kaliumnitrat) med svovel og trekull, og snublet utilsiktet over den rå kjemiske oppskriften på krutt. Angivelig at de hadde søkt etter en eliksir for udødelighet.
Dette “brannmedikamentet” (eller huo yao ) ble en integrert del av kinesiske kulturfeiringer. Å fylle de nevnte bambusrørene med krutt skapte en slags sparkler. Det gikk ikke lang tid før militæringeniører brukte den eksplosive kjemiske sammenkokingen til sin fordel. Den første registrerte bruken av kruttvåpen i Kina er fra 1046 og refererer til en grov krutt katapult. Kineserne tok også tradisjonelle bambus-gnister og festet dem til piler for å regne ned på fiendene sine. På en mørkere note er det også beretninger om at fyrverkeri blir festet til rotter for bruk i middelaldersk krigføring.
3. Fyrverkeri er bare kjemiske reaksjoner.
Et fyrverkeri krever tre viktige komponenter: et oksidasjonsmiddel, et drivstoff og en kjemisk blanding for å produsere fargen. Oksidasjonsmiddelet bryter de kjemiske bindingene i drivstoffet, og frigjør all energien som er lagret i disse obligasjonene. For å antenne denne kjemiske reaksjonen, er alt du trenger litt ild i form av en sikring eller en direkte flamme.
Når det gjelder tidlig fyrverkeri, var saltpeter den oksiderende ingrediensen som drev reaksjonen, slik den britiske forskeren Roger Bacon fant ut på begynnelsen av 1200-tallet. Interessant nok holdt Bacon funnene sine hemmelige og skrev dem i kode for å holde dem utenfor gale hender.
4. Spesifikke elementer gir spesifikke farger.
Fyrverkeri fargekonstruksjoner består av forskjellige metallelementer. Når et element brenner, blir elektronene begeistret, og det frigjør energi i form av lys. Ulike kjemikalier brenner ved forskjellige bølgelengder av lys. Strontium og litiumforbindelser produserer dyp røde; kobber produserer blues; titan og magnesium brenner sølv eller hvitt; kalsium skaper en oransje farge; natrium produserer gul pyroteknikk; og til slutt brenner barium grønt. Kombinasjon av klor med barium eller kobber skaper henholdsvis neongrønne og turkise flammer. Blått er tilsynelatende det vanskeligste å produsere. Pyrotekniske stjerner som består av disse kjemikaliene, blir vanligvis drevet til himmelen ved hjelp av et antenneskall.
5. Kina kan ha oppfunnet fyrverkeriet, men Italia oppfant antenneskallet (og gjorde også fyrverkeri fargerikt).
De fleste moderne fyrverkerier viser antennerskall, som ligner iskrem. Skjellene ble utviklet på 1830-tallet av italienske pyroteknikere, og inneholder drivstoff i en kjeglebunn, mens "scoop" inneholder et ytre lag med pyrotekniske stjerner, eller bittesmå kuler som inneholder kjemikaliene som trengs for å produsere en ønsket farge, og en indre sprengladning. Italienerne blir også kreditert med å finne ut at man kan bruke metallpulver til å lage spesifikke farger. I dag er formen som fyrverkeriet produserer et produkt av den indre anatomien til antenneskallet eller raketten.
6. Marco Polo var sannsynligvis ikke den første som tok med krutt til Europa.
Mens Marco Polo kom tilbake fra Kina i 1295 med fyrverkeri, hevder noen at europeere sannsynligvis ble utsatt for kruttvåpen litt tidligere under korstogene. På 900-tallet begynte Kina å prøve å kontrollere strømmen av krutt til naboene, i håp om å holde fordelene ved teknologien for seg selv i tilfelle konflikt. Med tanke på at arabere brukte forskjellige typer kruttlignende våpen under korstogene, spredte krutt sannsynligvis til Midt-Østen langs Silkeveien i mellomtiden, til tross for Kinas beste innsats.
7. Boom! Hiss! Sprekk! Noen fyrverkerioppskrifter inkluderer lydelementer .
Lag av et organisk salt, som natriumsalisylat, kombinert med oksidasjons-kaliumperkloratet brenner ett av gangen. Når hvert lag brenner, frigjør det sakte en gass, og skaper den plystrende lyden som er forbundet med de fleste fyrverkeri-raketter. Aluminium eller jernflak kan skape susende eller sydende gnister, mens titanpulver kan skape høye sprengninger, i tillegg til hvite gnister.
8. Fyrverkeri er giftig.
Med sine ingredienser er det fornuftig at fyrverkeri ikke er så bra for miljøet. Ved å eksplodere et fyrverkeri frigjøres tungmetaller, dioksiner, perklorater og andre luftforurensninger i atmosfæren, og disse miljøgiftene har alvorlige helseeffekter i høye doser. Bariumnitrat kan forårsake lungeproblemer, mens oksidasjonsmiddel kaliumperklorat har vært knyttet til skjoldbruskproblemer og fødselsdefekter.
9. Du kan ikke resirkulere fyrverkeri.
Gitt deres komponenter, er det sannsynligvis ikke så overraskende at resirkulering av eksplodert fyrverkeri ikke er et alternativ. Før du kaster dem i søpla, er det alltid en god idé å suge kassene i vann. Eventuelt papp er sannsynligvis for skittent til å være av noen verdi for gjenvinnere, selv om det alltid er lurt å ta kontakt med byens eller kommunens avfallsavdeling. Hvis du prøver å kaste bort ubrukt fyrverkeri, er det en god idé å kalle dem også, da de fleste har spesielle prosedyrer for avhending av eksplosiver.
10. Ikke bekymre deg, kjemikere utvikler mer miljøvennlige fyrverkerioppskrifter.
Noen grupper har allerede funnet erstatning for bariumforbindelser og kaliumperklorat. Ved å erstatte klor med jod, fant et team fra US Army's Pyrotechnics Technology and Prototyping Division at natrium og kaliumperiodat både er trygge og effektive oksidasjonsmidler. Den samme gruppen fant også suksess ved å erstatte barium med bor. Arbeidet er rettet mot å lage mer miljøvennlige fakler til militær bruk, men kan også brukes på sivilt fyrverkeri. Noen fyrverkerier som bruker nitrogenrike forbindelser i stedet for perklorater har blitt brukt på små skjermer, men utfordringen er å gjøre miljøvennlige produkter like billige som alternativer.
11. Amerikanere har i det minste satt av fyrverkeri for å feire deres uavhengighet siden 1777.
Til og med noen av de aller første uavhengighetens dag-feiringer involverte fyrverkeri. 4. juli 1777 satte Philadelphia sammen en forseggjort festdag, konstaterer den amerikanske historikeren James R. Heintze. Feiringen inkluderte en 13 kanonvisning, en parade, en fancy middag, ristet brød, musikk, musketsalonger, "høye huzzas, " og selvfølgelig fyrverkeri. Heintze siterer denne beskrivelsen fra Virginia Gazette 18. juli 1777:
”Kvelden ble avsluttet med ringing av bjeller, og om natten var det en storslått utstilling av fyrverkeri, som begynte og ble avsluttet med tretten raketter på kommunene, og byen ble vakkert opplyst. Hver ting ble gjennomført med den største orden og dekor, og ansiktet til glede og glede var universelt. Således kan 4. juli, den herlige og alltid minneverdige dagen, feires gjennom Amerika av frihetens sønner, fra alder til alder til tiden ikke skal være mer. ”
12. Fyrverkeri er ikke for alle.
Hunder klynker. Katter gjemmer seg under sengen. Fugler blir så forskrekket at de blir desorientert og flyr inn i ting. Selv noen mennesker har ekstrem frykt for fyrverkeri eller støyfobi.
13. Fyrverkeri er farlig (duh).
Det kan virke åpenbart, men det er verdt å merke seg for de som planlegger å tulle med pyroteknikk i bakgården 4. juli. I fjor så en uptick i fyrverkerirelaterte skader ifølge en ny rapport fra Consumer Product Safety Commission (CPSC). I 2012 skadet 8 700 mennesker seg ved hjelp av fyrverkeri, og i 2013 hoppet det til 11 300 mennesker. Omtrent 65 prosent av skadene skjedde i løpet av 30 dager rundt 4. juli. Mer enn 40 prosent av skadene involverte sparkler og raketter. I tillegg til skader, kan fyrverkeri også vekke brann.
14. Fyrverkeri har blitt brukt i pranks i århundrer.
Etter en serie med fyrverkeri i 1731 forbød tjenestemenn på Rhode Island bruken av fyrverkeri for rampete ender. På begynnelsen av 1900-tallet aksjonerte Society for the Suppression of Unnødvendig støy mot bruk av fyrverkeri (og andre elementer i urban hubbub), og deres innsats er i stor grad ansvarlig for de første fyrverkeri-forskriftene i USA.
