Przeczytaj
Wybuchowa historia
po górach nad Wilnem strzelby rozmaite, rac puszczania, insze puszkarskich przypraw ognie były zapalane. Pokazy fajerwerków stały się bardzo popularne wśród polskiej szlachty.
Poniżej opisano oś czasu. Przedstawia ona historię fajerwerków.
rok przed naszą erą – CHINY I BAMBUSOWE KIJE
Chiny to ojczyzna fajerwerków. Już około roku p.n.e. wrzucano do ogniska kije bambusowe. Tliły się, a po chwili eksplodowały z głośnym hukiem. Strzelające bambusy towarzyszyły od tej pory uroczystościom i świętom.
Fotografia przedstawia fragment bambusowego lasu.
Źródło: hu.wikipedia.org, Licencja: domena publiczna
Huk palonych kijów bambusowych miał odstraszać złe duchy.
- – WYNALEZIENIE CZARNEGO PROCHU
Odkrycie czarnego prochu miało miejsce między a wiekiem w Chinach. Wynaleziony został przypadkowo w trakcie poszukiwań eliksiru nieśmiertelności. Podczas prób zmieszano siarkę, azotan potasu, miód i arszenik (tlenek arsenu, ). Kompozycja doprowadziła do eksplozji. Nazwano ją ognistym lekiem
. Włożony do kija bambusowego i wrzucony w ogień powoduje głośniejszy wybuch (przypomina dzisiejszą petardę hukową). Eksperymenty doprowadziły do pojawienia się pierwszych bomb o zastosowaniu militarnym. Równocześnie w wieku miały miejsce pierwsze pokazy sztucznych ogni organizowane na dworze cesarskim.
Zdjęcie przedstawiające współczesną fabrykę sztucznych ogni, dystrykt Liuyang, Chiny. Na fotografii dwóch robotników, w trakcie kompletowania pakunków zawierających kompozycje dla odpowiednich rodzajów sztucznych ogni. Wnętrze i stopień zabezpieczeń są prowizoryczne.
Licencja: CC BY 2.0
Współczesna fabryka sztucznych ogni dystrykt Liuyang, prowincja Hunan, Chiny.
– POKAZ PIROTECHNICZNY
Pierwsze wojskowe i cywilne zastosowanie pirotechniki w Europie to wiek. W roku przed pałacem biskupa w Vicenzie, miał miejsce pokaz pirotechniczny o charakterze religijnym, który wywarł duże wrażenie na odbiorcach.
Ilustracja dokumentująca stycznia roku, kiedy to Rosja przeszła na kalendarz juliański, co zostało uczczone pokazem sztucznych ogni. Na placu zgromadzony tłum obserwujący pokaz. Na niebie liczne rozbłyski. W środku tłumu osoby odpowiedzialne za odpalanie sztucznych ogni.
Licencja: CC BY 2.0
stycznia roku Rosja przeszła na kalendarz juliański. Obchody uczczono pokazem sztucznych ogni.
– EFEKTY PRZESTRZENNE
W Europie największy wkład twórczy wnieśli Włosi, propagując pokazy i rozwijając przemysł pirotechniczny. Jako pierwsi wymyślili kolorowe fajerwerki. W roku wprowadzili efekty przestrzenne, czyli wybuchające na niebie świetlne kule fajerwerków.
Zdjęcie przedstawiające nocne niebo, na nim różnokolorowe fajerwerki.
Licencja: CC 0
Świetlne kule fajerwerków.
Ilustracja dokumentująca królewski pokaz fajerwerków, który odbył się w Londynie nad Tamizą w roku. Sztuczne ognie odpalano z łodzi.
Licencja: CC
Królewskie Fajerwerki, Londyn, .
– PIERWSZE FAJERWERKI W POLSCE
Pierwsza wzmianka o fajerwerkach w Polsce znalazła się w książce Dzieje w Koronie Polskiej [...] od roku aż do roku Łukasza Górnickiego. Był to (wówczas urodził się Zygmunt Waza): po górach nad Wilnem strzelby rozmaite, rac puszczania, insze puszkarskich przypraw ognie były zapalane
. Pokazy fajerwerków stały się bardzo popularne wśród polskiej szlachty.
Zdjęcie przedstawiające nocne niebo, na nim świetliste kule, czerwona, zielona i żółta, fajerwerków. Poniżej most wiszący nad rzeką.
Licencja: CC 0
W roku pokazem fajerwerków uczczono ogłoszenie niepodległości, a później tak samo uświetniono stulecie niepodległości w roku.
Składniki sztucznych ogni
W skład sztucznych ogni może wchodzić czarny prochczarny proch. Jest to mieszanina składająca się z siarki, węgla drzewnego i azotanu() potasu. Azotan() potasu jest przykładem soli stosowanej w fajerwerkach i pełni on rolę utleniaczautleniacza w reakcji spalania czarnego prochu.
Równanie reakcji spalania czarnego prochu:
Licencja: CC 0., Węgiel drzewny jest substancją palną. Węgiel drzewny jest substancją palną.
Źródło: wikimedia.org, Licencja: CC BY SA 3.0, Azotan() potasu jest utleniaczem. Azotan() potasu jest utleniaczem.
Licencja: CC 0.
Siarka jest składnikiem czarnego prochu.
Indeks górny Licencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org Indeks górny koniecLicencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org
Zdjęcie przedstawia żółte, lekko połyskujące kawałki siarki rozsypane na białym blacie.
Węgiel drzewny jest substancją palną.
Indeks górny Źródło: wikimedia.org, Licencja: CC BY SA 3.0 Indeks górny koniecŹródło: wikimedia.org, Licencja: CC BY SA 3.0
Zdjęcie przedstawia usypany w stożek węgiel oraz jego bryłkę o walcowatym kształcie. Mają one kolor ciemnoszary i miejscami lekko połyskują.
Azotan potasu jest utleniaczem.
Indeks górny Licencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org Indeks górny koniecLicencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org
Zdjęcie przedstawia azotan potasu. Drobne, białe kryształy usypane są na szkiełku zegarkowym.
Zamiast czarnego prochu mogą być stosowane także inne związki chemiczne:
azotan() celulozy (nitroceluloza) oraz trójazotan() glicerolu (nitrogliceryna).
nie zostawiając zapachu ani żadnych widocznych pozostałości po spaleniu.
Licencja: domena publiczna. Wzór strukturalny nitrocelulozy. Cząsteczka w nawiasie. Podstawowa jednostka budulcowa oparta na celulozie, to jest biopolimerze bazującym na D–glukozie połączonej wiązaniami β–1,4–glikozydowymi, która to została poddana estryfikacji za pomocą kwasu azotowego(). Strukturę stanowi sześcioczłonowy pierścień, w którym pierwszy lokant stanowi atom węgla C1 związany z atomem tlenu wbudowanym w tenże pierścień. Węgiel C5 zamyka pierścień i łączy się z wspomniany atomem tlenu oraz węglem C6, niewbudowanym w pierścień. Od węgla C1 odchodzi wiązanie łączące go z atomem tlenu, który to łączy się z węglem C4 kolejnego pierścienia. Od węgli C2, C3 oraz C6 odchodzą grupy , to jest zestryfikowane kwasem azotowym() grupy hydroksylowe. Dwa pierścienie połączone są mostkiem tlenowym, wspomniany atom tlenu łączący węgiel C1 pierwszego pierścienia z węglem C4 drugiego. W pierwszym pierścieniu od węgla C4 odchodzi atom tlenu, od którego poprowadzone jest wiązanie wychodzące poza nawias. W drugim pierścieniu to wiązanie od węgla C1 wychodzi poza nawias. Nitrogliceryna jest bardzo wrażliwym na uderzenia i inne bodźce materiałem wybuchowym.
Licencja: domena publiczna Wzór strukturalny nitrogliceryny. Cząsteczka o strukturze grupa związana z grupą oraz z dwiema grupami . Nitrogliceryna jest bardzo wrażliwym na uderzenia i inne bodźce materiałem wybuchowym.
Nitroceluloza. Na powietrzu spala się błyskawicznie bardzo jasnym, żółtym płomieniem, nie zostawiając zapachu ani żadnych widocznych pozostałości po spaleniu.
Indeks górny Licencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org Indeks górny koniecLicencja: domena publiczna; Źródło: commons.wikimedia.org
Na ilustracji znajduje się wzór strukturalny nitrocelulozy. Cząsteczka w nawiasie. Podstawowa jednostka budulcowa oparta na celulozie, to jest biopolimerze bazującym na D‑glukozie połączonej wiązaniami beta‑jeden,cztery‑glikozydowymi, która to została poddana estryfikacji za pomocą kwasu azotowego(pięć). Strukturę stanowi sześcioczłonowy pierścień, w którym pierwszy lokant stanowi atom węgla C 1 związany z atomem tlenu wbudowanym w tenże pierścień. Węgiel C 5 zamyka pierścień i łączy się z wspomniany atomem tlenu oraz węglem C 6, niewbudowanym w pierścień. Od węgla C 1 odchodzi wiązanie łączące go z atomem tlenu, który to łączy się z węglem C 4 kolejnego pierścienia. Od węgli C 2, C 3 oraz C 6 odchodzą grupy , to jest zestryfikowane kwasem azotowym(pięć) grupy hydroksylowe. Dwa pierścienie połączone są mostkiem tlenowym, wspomniany atom tlenu łączący węgiel C 1 pierwszego pierścienia z węglem C 4 drugiego. W pierwszym pierścieniu od węgla C 4 odchodzi atom tlenu, od którego poprowadzone jest wiązanie wychodzące poza nawias. W drugim pierścieniu to wiązanie od węgla C 1 wychodzi poza nawias.
Nitrogliceryna jest bardzo wrażliwym na uderzenia i inne bodźce materiałem wybuchowym.
Indeks górny Licencja: CC BY‑SA 3.0; Źródło: GroMar Sp. z o.o. Indeks górny koniecLicencja: CC BY‑SA 3.0; Źródło: GroMar Sp. z o.o.
Na ilustracji znajduje się wzór strukturalny nitrogliceryny. Cząsteczka o strukturze grupa C H związana z grupą oraz z dwiema grupami .
Substancje palne i utleniacze stosowane w fajerwerkach
- Nazwa kategorii: UTLENIACZ
- Nazwa kategorii: Siarczany()
- Nazwa kategorii: Siarczan() strontu
- Nazwa kategorii: Siarczan() amonu
- Nazwa kategorii: Siarczan() potasu
- Nazwa kategorii: Siarczan() baru Koniec elementów należących do kategorii Siarczany()
- Nazwa kategorii: Dichromiany()
- Nazwa kategorii: Dichromian() potasu Koniec elementów należących do kategorii Dichromiany()
- Nazwa kategorii: Chromiany()
- Nazwa kategorii: Chromian() potasu Koniec elementów należących do kategorii Chromiany()
- Nazwa kategorii: Azotany()
- Nazwa kategorii: Azotan() potasu Koniec elementów należących do kategorii Azotany()
- Nazwa kategorii: Chlorany()
- Nazwa kategorii: Chloran() potasu Koniec elementów należących do kategorii Chlorany()
- Nazwa kategorii: Chlorany()
- Nazwa kategorii: Chloran() potasu Koniec elementów należących do kategorii Chlorany(){color=#809fff}
- Elementy należące do kategorii UTLENIACZ
- Elementy należące do kategorii Siarczany()
- Elementy należące do kategorii Dichromiany()
- Elementy należące do kategorii Chromiany()
- Elementy należące do kategorii Azotany()
- Elementy należące do kategorii Chlorany()
- Elementy należące do kategorii Chlorany()
- Nazwa kategorii: SUBSTANCJA PALNA
- Nazwa kategorii: Metale
- Nazwa kategorii: Magnez
- Nazwa kategorii: Glin
- Nazwa kategorii: Cynk Koniec elementów należących do kategorii Metale
- Nazwa kategorii: Niemetale
- Nazwa kategorii: Fosfor
- Nazwa kategorii: Siarka
- Nazwa kategorii: Węgiel Koniec elementów należących do kategorii Niemetale
- Nazwa kategorii: Inne
- Nazwa kategorii: Węglowodory
- Nazwa kategorii: Węglowodany Koniec elementów należących do kategorii Inne
- Elementy należące do kategorii SUBSTANCJA PALNA
- Elementy należące do kategorii Metale
- Elementy należące do kategorii Niemetale
- Elementy należące do kategorii Inne
Budowa fajerwerków
Cały materiał pirotechnicznypirotechniczny znajduje się w specjalnej, najczęściej tekturowej tubie (powłoce).

Efekty sztucznych ogni
Podczas pokazu sztucznych ogni mogą wystąpić efekty dźwiękowe. Mogą to być na przykład głośne eksplozje, które zawdzięczamy reakcji pyłu magnezowego lub aluminiowego z chloranem() potasu ().
Innym efektem dźwiękowym jest charakterystyczny świst, który powstaje przez gwałtowne wydzielanie się dużej ilości gazu, towarzyszący rozkładowi .
Wielokrotność wybuchów zapewnia ułożenie składników wydzielających gaz w osobnych przegrodach, połączonych materiałem zapalnym – prochem.
Efekt lśniących iskier wywołany jest drobinkami metali (np. żelaza, magnezu), natomiast efekt zadymienia spowodowany jest obecnością cynku.
Chemia barw fajerwerków

Szeroką paletę barw sztucznych ogni zawdzięczamy głównie solom metali.
jon | barwa roztworu | jon | barwa roztworu |
|---|---|---|---|
niebieska | jasnozielona | ||
od zielonej do fioletowej | żółta | ||
zielona | żółta | ||
jasnoróżowa | pomarańczowa | ||
różowa | fioletowa |
Jaka zależność występuje między: elektronem, fotonem i widzianą przez obserwatora barwą?
Dostarczenie dużej energii w czasie wybuchu powoduje wzbudzenie elektronów na wyższe poziomy energetyczne. Ich powrót na poziomy niższe wiąże się z emisją kwantów energii w postaci promieniowania – a więc fotonów. Barwa emitowanego promieniowania jest zależna od różnicy energii pomiędzy poziomami energetycznymi, które pokonuj elektron.

Fajerwerki – niebezpieczne piękno
Dostępność materiałów pirotechnicznych powoduje, że należy zawsze pamiętać o ich bezpiecznym używaniu. Kupować i odpalać sztuczne ognie może jedynie osoba pełnoletnia. W czasie zakupu trzeba zwracać uwagę na termin ważności produktu i czy nie jest on zawilgocony. Umieszczenie na opakowaniu danych producenta, zezwolenia do użytkowania na terenie naszego kraju i podanie instrukcji w języku polskim – jest niezbędnym elementem. Sprzedaż wymaga posiadania koncesji. Odpalając sztuczne ognie nie kierujemy ich w okna, budynki ani tym bardziej innych ludzi. Nie wolno ich odpalać również na balkonie czy tarasie. Powierzchnia powinna być gładka i równa – to zapobiega przewróceniu się sztucznych ogni. Po pierwszym zapaleniu fajerwerku należy oddalić się jak najszybciej na bezpieczną odległość.
Bezwzględnie nie wolno ponownie odpalać fajerwerków, które nie wybuchły!
Zdjęcie przedstawia plac otoczony drzewami, na którym to stoją wypalone fajerwerki. W tle zabudowania.
Zdjęcie przedstawia zapakowane, chińskie sztuczne ognie. Kilka jest wyjętych z paczki, najprawdopodobniej są uszkodzone lub uprzednio wypalone.
Fajerwerki – wpływ na środowisko i zwierzęta
Produkty reakcji zachodzących w sztucznych ogniach mogą być szkodliwe dla zdrowia i środowiska. Wybuchy petard i sztucznych ogni stanowią ogromna traumę dla zwierząt. Zwierzęta zdezorientowane często uciekają w popłochu, wpadają pod samochody albo dostają zawału serca.
Podsumowanie
Sztuczne ognie były źródłem prestiżu władców, natchnienia artystów i zachwytu zwykłych ludzi. Pokazy pirotechniczne towarzyszą świętowaniu ważnych wydarzeń na całym świecie. Ich współczesna budowa jest wynikiem odpowiedniego zastosowania różnych substancji chemicznych np. soli metali. Korzystając z tej atrakcji należy pamiętać o zasadach bezpiecznego zakupu i odpalania fajerwerków.
Nieprzestrzeganie może skutkować trwałym kalectwem lub zniszczeniem swojego lub, gorzej, czyjegoś mienia. U zwierząt stres towarzyszący wybuchom sztucznych ogni może skutkować atakami paniki. Środowisko jest zanieczyszczane produktami reakcji, zachodzącymi w czasie odpalania sztucznych ogni.
Słownik
rodzaj roślin wieloletnich o drewniejących łodygach, należący do rodziny wiechlinowatych. Stanowi jeden z kilkudziesięciu rodzajów, zwyczajowo określanych mianem „bambusów”, wchodzących w skład podrodziny bambusowych (Bambusoideae); ta roślina liczy około gatunków występujących w tropikalnej i subtropikalnej części Azji; niektóre gatunki są szeroko rozpowszechnione w uprawie
rodzaj prochu wynaleziony w Chinach w , będący praktycznie jedyną znaną mieszaniną pirotechniczną miotającą aż do połowy ; dzisiaj został już prawie całkowicie wyparty przez bardziej efektywne materiały, jak np. proch bezdymny
dział chemii i techniki, zajmujący się konstrukcją urządzeń z wykorzystaniem materiałów, które po wzbudzeniu, samodzielnie lub w połączeniu z innymi, poprzez proces reakcji spalania, wywołują efekty optyczne, cieplne, akustyczne, zapalające lub dymne
(fr. oxygéne, dosłownie „kwasoród”, „tlen”) atom, jon lub cząsteczka, które w reakcji redoks są akceptorem elektronu (elektronów)
pojęcie określające liczbę dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, które można przypisać atomowi pierwiastka chemicznego wchodzącego w skład określonego związku, gdyby cząsteczki tego związku miały budowę jonową
elementarna porcja energii, zwana fotonem