Oprettelse af fyrværkeri farver er en kompleks bestræbelse, der kræver betydelig kunst og anvendelse af fysisk videnskab. Bortset fra drivmidler eller specialeffekter, udsendes lyspunkterne fra fyrværkeri, kaldet 'stjerner', kræver generelt en iltproducent, brændstof, bindemiddel (for at holde alt, hvor det skal være), og farveproducent. Der er to hovedmekanismer for farveproduktion i fyrværkeri, glød og luminescens.
incandescence
Glødelampe er lys produceret fra varme. Varme får et stof til at blive varmt og glød, og udsender først infrarødt, derefter rødt, orange, gult og hvidt lys, når det bliver stadig varmere. Når temperaturen på et fyrværkeri styres, kan glødet af komponenter, såsom kul, manipuleres til at være den ønskede farve (temperatur) på det rette tidspunkt. Metaller, såsom aluminium, magnesium, og titan, brænder meget lyst og er nyttige til at øge fyrværkeriets temperatur.
luminescens
Luminescens er let produceret bruger energi andre kilder end varme. Undertiden kaldes luminescens 'koldt lys', fordi det kan forekomme kl
stuetemperatur og køligere temperaturer. For at producere luminescens absorberes energi af en elektron fra et atom eller molekyle, hvilket får den til at blive ophidset, men ustabil. Energien leveres af varmen fra det brændende fyrværkeri. Når elektronet vender tilbage til en lavere energitilstand frigives energien i form af en foton (lys). Energien fra foton bestemmer dens bølgelængde eller farve.I nogle tilfælde er de salte, der er nødvendige for at producere den ønskede farve, ustabile. Bariumchlorid (grønt) er ustabilt ved stuetemperaturer barium skal kombineres med en mere stabil forbindelse (f.eks. chloreret gummi). I dette tilfælde frigives kloret i varmen fra forbrænding af den pyrotekniske sammensætning for derefter at danne bariumchlorid og frembringe den grønne farve. Kobberchlorid (blå) er på den anden side ustabil ved høje temperaturer, så fyrværkeriet ikke kan blive for varmt, men alligevel skal være lyst nok til at blive set.
Fireworks ingrediensers kvalitet
Rene farver kræver rene ingredienser. Selv spormængder af natriumforureninger (gul-orange) er tilstrækkelige til at overmagre eller ændre andre farver. En omhyggelig formulering er påkrævet, så for meget røg eller rester ikke maskerer farven. Med fyrværkeri, som med andre ting, er omkostninger ofte relateret til kvalitet. Fabrikantens dygtighed og datoen for fyrværkeriet blev produceret påvirker i høj grad den endelige visning (eller mangel herpå).
Tabel over fyrværkeri Farvestoffer
Farve | Forbindelse |
Rød | strontiumsalte, lithiumsalte lithiumcarbonat, Li2CO3 = rød strontiumcarbonat, SrCO3 = lys rød |
orange | calciumsalte calciumchlorid, CaCl2 calciumsulfat, CaSO4·xH2O, hvor x = 0,2,3,5 |
Guld | glødning af jern (med kulstof), trækul eller lampesvart |
Gul | natriumforbindelser natriumnitrat, NaNO3 kryolit, Na3AlF6 |
Elektrisk hvid | hvidt-varmt metal, såsom magnesium eller aluminium bariumoxid, BaO |
Grøn | bariumforbindelser + klorproducent bariumchlorid, BaCl+ = lysegrøn |
Blå | kobberforbindelser + klorproducent kobber acetoarsenit (Paris Green), Cu3Som2O3Cu (C2H3O2)2 = blå kobber (I) chlorid, CuCl = turkisblåt |
Lilla | blanding af strontium (rød) og kobber (blå) forbindelser |
Sølv | brændende aluminium, titanium eller magnesiumpulver eller flager |
Sekvens af begivenheder
Bare at pakke farvestoffer i en eksplosiv ladning ville give et utilfredsstillende fyrværkeri! Der er en række af begivenheder, der fører til en smuk, farverig skærm. Ved at tænde sikringen antændes liftladningen, der driver fyrværkeriet op i himlen. Liftopladningen kan være sort pulver eller et af de moderne drivmidler. Denne ladning brænder i et begrænset rum og skubber sig opad, når varm gas tvinges gennem en smal åbning.
Sikringen brænder fortsat med en tidsforsinkelse for at nå det indre af skallen. Skallen er pakket med stjerner, der indeholder pakker med metal salte og brændbart materiale. Når sikringen når stjernen, er fyrværkeriet højt over mængden. Stjernen blæser fra hinanden og danner lysende farver gennem en kombination af glødende varme og emissionskrævende lys.