Pourquoi Les Feux D'Artifices Bleus Sont-Ils Si Rares?

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Voici la chimie derrière ces spectacles pyrotechniques impressionnants.

Feu d'artifice contre le ciel nocturne.

Dans les premiers jours des États-Unis, John Adams écrivait à son épouse Abigail à propos de la célébration de l’indépendance: «Elle devrait être célébrée à l’occasion de Pomp and Parade, avec Shews, Jeux, Sports, Guns, Bells, Feux de joie et Illuminations du même bout de ce continent à l'autre à partir de ce moment pour toujours plus. " Les "feux de joie et illuminations" renvoient directement à ce que nous appelons des pyrotechniques et des feux d'artifice.

Je suis un chimiste et également président de Pyrotechnics Guild International, une organisation qui promeut l’utilisation sans danger des feux d’artifice et les utilise ici aux États-Unis pour célébrer le Jour de l’Indépendance et d’autres festivals tout au long de l’année. En tant que chimiste et animateur de démonstrations pour des étudiants en chimie, je considère les feux d'artifice comme un excellent exemple de réaction de combustion produisant un feu coloré. Mais l'invention des feux d'artifice colorés est relativement récente et toutes les couleurs ne sont pas faciles à produire.

Histoire ancienne des feux d'artifice

Les pétards ont été inventés pour la première fois par hasard par les Chinois en 200 av. Mais ce n’est que mille ans plus tard que les alchimistes chinois développèrent des feux d’artifice en 800 après J.-C. Ces premiers feux d’artifice étaient pour la plupart des préparations brillantes et bruyantes conçues pour effrayer les mauvais esprits - pas les explosions colorées et contrôlées que nous voyons aujourd’hui. Un autre millénaire plus tard, les Italiens ont compris comment ajouter de la couleur en introduisant divers éléments dans le mélange inflammable. L'ajout de l'élément strontium à un mélange pyrotechnique de couleur produit une flamme rouge; cuivre bleu; baryum, vert; et le sodium pour le jaune.

Trop ou trop peu de produits chimiques modifient considérablement la température et donc la longueur d'onde de la couleur vue. Le bon mélange de produits chimiques, une fois allumé, produit suffisamment d’énergie pour exciter les électrons et émettre différentes couleurs de lumière.

Bien que la chimie de ces couleurs ne soit pas nouvelle, chaque génération semble être excitée par les couleurs éclaboussées dans le ciel. Nous avons maintenant une large gamme de couleurs de flammes: rouge, vert, bleu, jaune, violet et leurs variantes.

Chaque couleur fonctionne de la même manière. Lorsque différents éléments s'enflamment, ils libèrent différentes longueurs d'onde de la lumière qui se traduisent par des couleurs différentes.

Faire ce feu d'artifice bleu parfait

Toutes les couleurs de feux d'artifice ne sont pas également faciles à créer. Je pense que plusieurs de mes collègues de la recherche et du développement pyrotechniques seraient d'accord avec moi pour dire que le bleu est la couleur la plus difficile à produire.

C'est parce que le ciel du soir est une nuance de bleu, ce qui signifie que la plupart des bleus n'apparaissent pas aussi bien. Si vous essayez de rendre le bleu plus brillant pour contraster avec l'arrière-plan, il peut sembler délavé. Le bon équilibre entre le cuivre et d'autres produits chimiques dans la réaction de flamme ou de combustion produit la meilleure flamme de couleur bleue dans un feu d'artifice.

J'ai pris cela en compte lorsque j'ai essayé de créer la meilleure couleur de flamme bleue, que j'appelle la boîte à pilules bleue. Il est juste assez lumineux pour se démarquer dans le ciel nocturne, mais toujours d'un bleu riche. J'ai plus de 20 formules pyrotechniques bleues et j'en ai trouvé une qui se rapproche beaucoup de cette couleur insaisissable.

Une autre difficulté à créer une couleur bleue intense est que la chimie n’est pas simple. Il nécessite une combinaison de plusieurs produits chimiques et de l'élément en cuivre. Lorsque le cuivre s'enflamme, les électrons entourant les atomes de cuivre sont excités et activés dans la flamme. Lorsque les électrons libèrent cette énergie, elle apparaît aux observateurs sous forme de lumière bleue. Chaque couleur fonctionne de la même manière. Lorsque différents éléments s'enflamment, ils libèrent différentes longueurs d'onde de la lumière qui se traduisent par des couleurs différentes. Ainsi, lorsque vous voyez des points de lumière de couleur bleue créer un motif dans le ciel nocturne, vous voyez vraiment des électrons excités libérant de l'énergie sous forme de lumière bleue.

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Paul E. Smith, démonstrateur de conférences en chimie, Université Purdue

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.


Supplément Vidéo: J'AI TIRÉ AVEC UNE ARME À FEU.




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