Ustvarjanje ognjemetnih barv je zapleteno prizadevanje, ki zahteva veliko umetnosti in uporabe fizikalne znanosti. Izključujoč svetlobne točke, razen goriv ali posebnih učinkov, iz katerih se izločajo svetlobe ognjemet, imenovane "zvezde", na splošno potrebujejo proizvajalca kisika, goriva, veziva (da ostane vse tam, kjer je treba) in proizvajalca barv. Obstajata dva glavna mehanizma barvne proizvodnje v ognjemetu, prižiganja in luminescence.
Žarišče
Vžiganje je svetloba, pridobljena iz toplote. Toplota povzroči, da snov postane vroča in sijoča, sprva oddaja infrardečo, nato rdečo, oranžno, rumeno in belo svetlobo, ko postaja vse bolj vroča. Ko je temperatura ognjemeta nadzorovana, lahko sijaj sestavnih delov, kot je oglje, ob pravem času manipuliramo z želeno barvo (temperaturo). Kovine, kot so aluminij, magnezijain titan, gorijo zelo močno in so uporabni za povečanje temperature ognjemeta.
Luminescence
Luminescence se proizvaja svetloba z uporabo energije viri, ki niso toplota. Včasih se luminiscenca imenuje „hladna svetloba“, ker se lahko pojavi ob
sobna temperatura in hladnejše temperature. Za proizvodnjo luminescence energijo absorbira elektron atoma ali molekule, kar povzroči, da postane vznemirjeno, vendar nestabilno. Energijo dovaja toplota gorečega ognjemeta. Ko se elektron vrne v nižje energijsko stanje, se energija sprosti v obliki fotona (svetlobe). Energija foton določa njegovo valovno dolžino ali barvo.V nekaterih primerih so soli, potrebne za ustvarjanje želene barve, nestabilne. Barijev klorid (zelen) je nestabilen pri sobni temperaturi, zato barij je treba kombinirati s stabilnejšo spojino (npr. klorirano gumo). V tem primeru se klor sprosti v vročini gorenja pirotehničnega sestavka, da nato nastane barijev klorid in ustvari zeleno barvo. Bakrov klorid (modri) je na drugi strani nestabilen pri visokih temperaturah, zato ognjemet ne more biti prevroč, vendar mora biti dovolj svetel, da ga lahko vidimo.
Kakovost sestavin ognjemeta
Čiste barve zahtevajo čiste sestavine. Tudi količine natrijevih nečistoč v sledovih (rumeno-oranžna) so dovolj za nadomeščanje ali spreminjanje drugih barv. Potrebna je previdna formulacija, da preveč dima ali ostankov ne prikrije barve. Stroški ognjemeta so, tako kot druge stvari, pogosto povezani s kakovostjo. Spretnost proizvajalca in datum izdelave ognjemeta močno vplivata na končni prikaz (ali pomanjkanje).
Tabela barv za ognjemet
Barva | Spojina |
rdeča | stroncijeve soli, litijeve soli litijev karbonat, Li2CO3 = rdeča stroncijev karbonat, SrCO3 = svetlo rdeča |
Oranžna | kalcijeve soli kalcijev klorid, CaCl2 kalcijev sulfat, CaSO4·xH20, kjer je x = 0,2,3,5 |
Zlato | žarjenje železa (z ogljikom), ogljem ali žarnico |
Rumena | natrijeve spojine natrijev nitrat, NaNO3 kriolit, Na3AlF6 |
Električna bela | belo vroče kovine, kot sta magnezij ali aluminij barijev oksid, BaO |
Zelena | barijeve spojine + proizvajalec klora barijev klorid, BaCl+ = svetlo zelena |
Modro | bakrove spojine + proizvajalec klora baker acetoarsenit (Paris Green), Cu3Kot2O3Cu (C)2H3O2)2 = modra bakreni (I) klorid, CuCl = turkizno modra |
Vijolična | mešanica stroncijevih (rdečih) in bakrenih (modrih) spojin |
Srebrna | žganje aluminija, titana ali magnezija v prahu ali kosmiči |
Zaporedje dogodkov
Samo pakiranje barvilnih kemikalij v eksploziven naboj bi ustvarilo nezadovoljiv ognjemet! Tu je zaporedje dogodkov, ki vodijo do čudovitega, barvitega prikaza. Prižiganje varovalke vžge dvižni naboj, ki poganja ognjemet v nebo. Dvigalo lahko črni prah ali eno od sodobnih pogonskih goriv. Ta naboj gori v omejenem prostoru in se potisne navzgor, ko se vroči plin skozi ozko odprtino sili.
Varovalka še vedno gori, da doseže notranjost lupine. Lupina je pakirana z zvezdicami, ki vsebujejo pakete kovina soli in gorljiv material. Ko varovalka doseže zvezdo, je ognjemet visoko nad množico. Zvezda piha narazen, tvori žareče barve s kombinacijo žaritve z žarilno toploto in emisijsko luminescenco.