पटाखे, एक सदियों पुरानी तकनीक, स्वतंत्रता दिवस समारोह का एक प्रतिष्ठित प्रतीक हैं - लेकिन वे आधुनिक विज्ञान और इंजीनियरिंग का चमत्कार भी हैं। आज रात देश भर में आतिशबाजी के पीछे के विज्ञान को खोजने के लिए पढ़ें।
1. आतिशबाजी के रासायनिक सूत्र का आविष्कार दुर्घटना से हुआ था। 10 वीं शताब्दी के दौरान, चीनी ने बारूद के साथ आतिशबाजी बनाना शुरू किया (पहले ज्ञात रासायनिक विस्फोटक हाल ही में खोजा गया था)। लेकिन विद्वानों का मानना है कि आविष्कारकों ने बारूद-सल्फर, कोयला और पोटेशियम नाइट्रेट, या साल्टपीटर के लिए रासायनिक सूत्र पर प्रहार किया - अमरता का अमृत बनाने के प्रयासों के दौरान। समय के साथ, चीनी ने विभिन्न प्रकार के आतिशबाजी विकसित किए जो विभिन्न प्रकार के दृश्य प्रभाव पैदा करते थे, और आतिशबाज़ी चीनी समाज में एक सम्मानित पेशा बन गया।
2. आतिशबाजी को विस्फोट नहीं करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। काउंटरिंटुइवीली, केमिस्ट तेजी से विस्फोट करने के बजाय धीरे-धीरे जलने के लिए पटाखे डिजाइन करते हैं। धीमी गति से जलने का मतलब है कि एक फ़ायरवर्क लंबी अवधि के लिए एक दृश्य प्रभाव पैदा करेगा जो आकाश के एक बड़े क्षेत्र को कवर करता है। इसे प्राप्त करने के लिए, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र रसायनों का उपयोग किया जाता है - आमतौर पर ईंधन के लिए एल्यूमीनियम या मैग्नीशियम जैसे धातु, और ऑक्सीडाइज़र के लिए परकोलेट्स, क्लोरेट्स या नाइट्रेट्स - 250 से 300 माइक्रोन की सीमा में अपेक्षाकृत बड़े दाने वाले होते हैं, के आकार के बारे में रेत के कण। इसके अतिरिक्त, रसायनशास्त्री ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को एक साथ मिलाने से बचते हैं, जिससे उन्हें जलाना अधिक कठिन हो जाता है।
आतिशबाजी के अंदर पैक किए गए छर्रों में रसायन होते हैं जो आकाश में दिखाई देने वाले चमकीले रंगों का उत्पादन करते हैं। (विकिमीडिया कॉमन्स)3. विभिन्न रंगों का उत्पादन विभिन्न रसायनों द्वारा किया जाता है । आतिशबाजी फटने पर दिखाई देने वाले चमकीले रंग पायरोटेक्निक सितारों का एक परिणाम हैं - रसायनों के छर्रों जो कुछ रंगों को उत्पन्न करते हैं या जलने पर स्पार्किंग प्रभाव पैदा करते हैं। जब फोड़ने के चार्ज को प्रज्वलित किया जाता है, तो मुख्य ईंधन पहले फट जाता है, ऊर्जा को रंगीन रसायनों में स्थानांतरित करता है, जो इन रसायनों के इलेक्ट्रॉनों को एक उत्तेजित अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए प्रेरित करता है। फिर, कुछ समय बाद, जब रंगीन रसायन ठंडा हो जाता है और इलेक्ट्रॉन वापस बेस बेस पर आ जाते हैं, तो वे अतिरिक्त ऊर्जा को रंगीन विकिरण के रूप में छोड़ते हैं, जब वे आकाश से उड़ रहे होते हैं। विशिष्ट रंग रासायनिक पर निर्भर करता है: स्ट्रोंटियम और लिथियम के साथ यौगिक एक तीव्र लाल जलाते हैं, जबकि कैल्शियम नारंगी जलता है, सोडियम पीला जलता है, बेरियम हरा जलता है और तांबा नीला जलता है।
4. आतशबाज़ी आकार चतुर डिजाइन द्वारा निर्मित होते हैं । असामान्य रूप से आकार की आतिशबाजी को प्राप्त करने के लिए, जैसे कि डबल-रिंग, दिल या सितारे, तकनीशियन विभिन्न संरचनाओं में एक ट्यूब के अंदर ईंधन और रंगीन रसायनों को पैक करते हैं। छर्रों की एक अंगूठी से घिरे ईंधन का एक केंद्रीय कोर, एक गोलाकार आतशबाज़ी का उत्पादन करेगा, जबकि छर्रों की एक डबल-परत आकाश में एक डबल-रिंग बनाएगी। यदि छर्रों को ईंधन के साथ अंदर से एक साथ मिलाया जाता है, तो रंग की धारियाँ एक केंद्रीय बिंदु से एक साथ "विलो ट्री" पैटर्न में फैल जाएंगी। विशेष रूप से मुश्किल संरचनाओं के लिए, जैसे कि दिल या तारा, रंगी छर्रों को वांछित आकार में कागज के एक टुकड़े से चिपका दिया जाता है। जब ईंधन जलता है, तो यह कागज को प्रज्वलित करता है, उसी पैटर्न में उड़ान भरने वाले रंगकर्मियों को भेजता है।
5. आतिशबाजी प्रदूषण। फायरवर्क शो के सभी मज़े के बावजूद, उनके पास नकारात्मक पक्ष है। हमने पहले लिखा है कि कैसे आतिशबाज़ी बनाना और पक्षियों की आबादी को भी मार सकते हैं। वे भारी धातुओं, सल्फर-कोयला यौगिकों और पेरोलेट को पानी के स्थानीय निकायों में पेश करके वन्यजीवों को और अधिक घातक तरीके से नुकसान पहुंचा सकते हैं। झीलों और नदियों के ऊपर आतिशबाज़ी अक्सर शुरू की जाती है, और दहन के ये उपोत्पाद समय के साथ जलीय पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं। वायु प्रदूषक भी मनुष्यों को प्रभावित कर सकते हैं, विशेष रूप से अस्थमा से पीड़ित।