Как работают бенгальские огни?
В детстве вы, вероятно, провели приличное количество времени, размахивая бенгальскими огнями на Новый год. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как на самом деле работают бенгальские огни?
В конце концов, они как бы бросают вызов ожиданиям. Обычно, когда вы что-то поджигаете, оно либо горит, либо, в случае обычных фейерверков, взрывается.
Но вы втыкаете их в праздничный торт, отступаете и наслаждаетесь ярким дождем искр. Но почему бенгальские огни вообще сверкают?
Увлекательная химия искр
Но оказывается, что есть веская причина, почему бенгальские огни работают так, как они работают. И все сводится к различным ингредиентам, из которых они состоят. И хотя это научное объяснение, возможно, не имеет особого смысла в детстве, во взрослом возрасте оно довольно увлекательно.
Вы втыкаете их в праздничный торт, отступаете и наслаждаетесь ярким дождем искр. То, что вы наблюдаете, это светящиеся металлические частицы. Обычно алюминия, но также можно использовать железо, титан, цинк или магний.
Они светятся, потому что подвергаются горению. Другими словами, маленькие металлические частицы горят, вступая в реакцию с кислородом с образованием оксидов металлов.
Для создания интенсивного свечения необходимо больше кислорода, чем можно получить из окружающего воздуха. Вот тут-то и приходит на помощь перхлорат калия.
Это окислитель, то есть источник кислорода. Хлорат калия подвергается химической реакции, инициируемой зажиганием бенгальского огня. В результате которой он разлагается с образованием хлорида калия и кислорода. Затем кислород соединяется с металлом, позволяя ему гореть.
Этот процесс горения производит тепло, которое затем разлагает больше перхлората калия, выделяя больше кислорода. Который затем соединяется с большим количеством металла, и так далее, пока не закончится один из реагентов.
Металлы связаны с проволокой с помощью декстрина, образующегося в результате частичного распада крахмала. Как и крахмал, при увлажнении он может действовать как клей, позволяя частицам металла и перхлорату калия связываться с проволокой.
Он также горит во время процесса, выделяя тепло, которое помогает разложить перхлорат и тем самым усилить горение металла. Искры бенгальского огня не распространяются далеко, так как частицы металла очень мелкие и быстро сгорают. Но прикосновение к бенгальскому огне, когда он извергает светящиеся частицы, может привести к сильному ожогу.
Температура против тепловой энергии
Можете ли вы угадать, насколько горячий бенгальский огонь? Давайте сравним ее с некоторыми другими температурами. Человеческое тело имеет температуру около 36 градусов, духовка может нагреваться до 600 градусов.
Железо же плавится при температуре около 1500 градусов. Это соответствует тому, насколько горячим становится бенгальский огонь. Искры могут достигать температуры от 1000 до 1700 градусов!
Вы можете подумать, что это страшно. Однако искра не причинит серьезного вреда если коснется вашей кожи.
Искры в бенгальском огне безопасны из-за их размера. Поскольку они такие маленькие, они недолго остаются горячими. Если подумать, то, интуитивно понятно, что мелочи остывают быстрее.
Горящий алюминий может сделать больше, чем просто украсить вечеринку по случаю дня рождения. Твердотопливные ускорители космического корабля “Шаттл” представляли собой, по сути, гигантские бенгальские огни.
Они были заполнены смесью алюминиевого порошка и перхлората аммония, скрепленными резиновым связующим компонентом. Интенсивное свечение, исходящее от ракеты-носителя при взлете, было вызвано чрезвычайно экзотермической реакцией алюминия с кислородом, выделяемым разлагающимся перхлоратом.
По третьему закону Ньютона на каждое действие есть равное, но противоположное противодействие. Шаттл устремился вверх, когда горячие продукты сгорания вышли из хвостовой части ускорителей.
Бенгальский огонь не опасен, но он все равно выделяет немного тепла. Обычно этого недостаточно, чтобы кого-то сжечь. Потому что предостережение всегда лучше, чем лечение. Однако не забывайте о мерах предосторожности.
Бенгальские огни – отличный способ добавить волшебства в вашу церемонию и вовлечь гостей в праздник.
