HISTORIA PIROTECHNIKI I FAJERWERKÓW

Faktyczny rozwój pirotechniki  zapoczątkowało wynalezienie w Chinach w IX w. prochu czarnego. Był on praktycznie jedyną znaną mieszaniną pirotechniczną miotającą aż do połowy XIX wieku.  Fajerwerki szybko stały się popularne. Pierwsze znane pokazy sztucznych ogni zorganizowano na dworze cesarskim w Chinach w XII wieku. W zastosowanych wtedy racach użyto zwykłego prochu, stosowanego potem w Europie jako dymny proch strzelniczy. Obecnie w racach i petardach stosuje się współczesne, bardziej widowiskowe i zaawansowane technologicznie środki pirotechniczne. Do roku 1965 do odpalania rac i ładunków używano lontu pirotechnicznego, o stałym czasie spalania. Czas odpalenia kolejnych petard regulowano używając różnej długości lontu. Od 1965 do odpalania sztucznych ogni używa się elektrycznych zapłonników pozwalających na dużo lepszą ingerencję w czas odpalania oraz zwiększających bezpieczeństwo obsługi technicznej pokazów (odpalanie może odbywać się z większej odległości i nie ma niebezpieczeństwa zamoknięcia lontu).

Wiedza o pirotechnice przedostała się do Europy dopiero w XVI w, najprawdopodobniej przez kraje arabskie. W Europie największy wkład twórczy wnieśli Włosi, propagując pokazy i rozwijając przemysł pirotechniczny. Następni byli Francuzi i Niemcy, a w końcu XVI wieku wiedza ta dotarła do Anglii. Fajerwerkami uświetniano  królewskie i dworskie  uroczystości, zwycięskie bitwy, święta religijne. Z biegiem czasu w wielu krajach Europy strażnikami wiedzy pirotechnicznej stali  się głównie wojskowi specjaliści. Do tej pory fajerwerki wykorzystuje się w celach bojowych i operacjach wojskowych do oświetlania pola walki, sygnalizacji, maskowania oraz wzniecania ognia. Pierwszy pokaz pirotechniczny w Polsce został zorganizowany w 1918 roku, w kilka dni po odzyskaniu niepodległości. Trwał on jedynie 3 minuty.

Obecnie fajerwerki są stosowane głównie w celach widowiskowo-rozrywkowych do uświetnienia różnych uroczystości, często w połączeniu z pokazami laserowymi oraz muzyką. Pokazy sztucznych ogni są też punktem kulminacyjnym wielu imprez plenerowych przebiegających w okresie wieczorowo-nocnym.  Oprócz fajerwerków używanych przez profesjonalistów, dostępna jest na rynku cała gama wyrobów pirotechnicznych do stosowania przez amatorów.

DEFINICJA

Pirotechnika – dział techniki zajmujący się konstrukcją urządzeń i wykorzystaniem materiałów, które po wzbudzeniu, samodzielnie lub w połączeniu z innymi, poprzez proces reakcji spalania, wywołują efekty optyczne, cieplne, akustyczne, zapalające lub dymne (źródło: wikipedia).

Mówiąc prościej pirotechnika zajmuje się wytwarzaniem wyrobów, które podczas spalania tworzą efekty świetlne i dźwiękowe, a więc  sztuką tworzenia fajerwerków, sztucznych ogni, rac świetlnych itp.

Obecne czasy  kreują nam niezbyt kolorowy obraz nauki jaką jest chemia materiałów wybuchowych czy nawet pirotechnika. Niestety bardzo często jakikolwiek związek z tą dziedziną nauki kojarzy się od razu z zamachem na życie człowieka czy terroryzmem. Trzeba jednak zwrócić uwagę na  jedną rzecz: pirotechnika jest nauką, a ta zaś ma to do siebie, że może być wykorzystana na wiele sposobów. Na całym świecie można spotkać ludzi, którzy zawodowo lub amatorsko zajmują się pirotechniką w celu rozwijania własnych umiejętności i wiedzy na ten temat i nie ma w tym nic negatywnego. Skoro odwiedzasz tę stronę, prawdopodobnie ty też jesteś jedną z tych osób. Należy tylko pamiętać, że pirotechnika może być ciekawym hobby, pod warunkiem zachowania szczególnych środków ostrożności. Pracując zatem z wszelkiego rodzaju wyrobami pirotechnicznymi bezwzględnie należy zadbać o bezpieczeństwo. Domowa pirotechnika jest tylko dla ludzi odpowiedzialnych.

Z CZEGO ZBUDOWANE SĄ FAJERWERKI ?

Głównym materiałem wybuchowym we wszystkich artykułach pirotechnicznych jest proch czarny, który może występować w postaci czystej lub stanowi  mieszankę z innymi chemikaliami. Kolory sztucznych ogni tworzy się za pomocą procesów rozkładu soli metali.

Podstawowy skład tych materiałów stanowi utleniacz i substancja palna. Utleniaczami są azotany, chlorany, chromiany i siarczany potasu, baru, strontu, amonu i wapnia. Z kolei do substancji palnych zaliczamy metale nieszlachetne takie jak: magnez, aluminium i cynk, niemetale: fosfor, siarka i węgiel, siarczki żelaza, arsenu, antymonu oraz węglowodory i węglowodany. Prócz tych podstawowych składników, dla uzyskania efektów barwnych stosuje się sole baru, strontu i miedzi oraz barwniki organiczne (rodamina, indygo, auramina). Sztuczne ognie jako utleniacz zawierają zwykle chloran potasu, jako reduktor tiomocznik, a substancjami barwiącymi są sole baru, strontu, miedzi, proszek glinowy i węgiel. Z kolei mieszanki oświetleniowe zawierają azotan baru i glin, magnez lub tytan. Mieszanki sygnalizacyjne, oprócz utleniacza i reduktora, posiadają składniki spowalniające spalanie (laktozę , szelak, , PCW, styren). W skład mieszanek detonacyjnych wchodzą chloran potasu, sproszkowany glin, ewentualnie chloran potasu, naftalen i tiomocznik.

Materiałów pirotechnicznych używa się do uzyskiwania efektów świetlnych, akustycznych i sygnalizacyjnych wykorzystywanych w gospodarce, transporcie, w imprezach rozrywkowych i operacjach wojskowych.

JAK POWSTAJĄ EFEKTY BARWNE?

Przed wiekiem dziewiętnastym naszej ery możliwe było uzyskanie niewielu kolorów. W chińskich racach używano zwykłego prochu strzelniczego. Aż do XVIII wieku znane były tylko żółte i pomarańczowe sztuczne ognie. Dopiero później zaczęto w ich produkcji stosować chlorany, które pozwoliły na uzyskiwanie barwy czerwonej i zielonej. Natomiast najmłodszymi barwami są purpura i błękit, wynalazek wieku dwudziestego.

Kolory sztucznych ogni powstają w wyniku obecności jonów niektórych metali. Pod wpływem ciepła zostają one wzbudzone, a następnie oddają dostarczoną im energię w postaci kolorowego światła. Poprzez dodawanie soli pyłów magnezowych lub aluminiowych zwiększa się temperaturę nawet do 2100 °C , a przez to uzyskujemy większą jaskrawość barw. Związki baru dają kolor zielony, sodu - żółty, strontu - czerwony, a miedzi - niebieski (zazwyczaj chlorek miedzi(II)). Purpury i fiolety powstają ze zmieszania barwy czerwonej z niebieską, czyli podczas dodania  do chlorku miedzi związków strontu w odpowiednich proporcjach