Paul Sparks
0 
3980
540
Dans les premiers jours des États-Unis, John Adams a écrit à sa femme Abigail à propos de la célébration de l'indépendance: "Elle devrait être célébrée avec Pomp et Parade, avec des spectacles, des jeux, des sports, des armes à feu, des cloches, des feux de joie et des illuminations d'un bout de ce continent à l'autre à partir de ce temps pour toujours plus. " Les "feux de joie et illuminations" se réfèrent directement à ce que nous appelons la pyrotechnie et les feux d'artifice.
Je suis chimiste et également président de Pyrotechnics Guild International, une organisation qui promeut l'utilisation sûre 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 personne qui dirige des démonstrations pour les étudiants en chimie, je considère les feux d'artifice comme un excellent exemple de réactions de combustion qui produisent un feu coloré. Mais l'invention des feux d'artifice colorés est relativement récente et toutes les couleurs ne sont pas faciles à produire.
Première histoire 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 ont développé des feux d'artifice en 800 après J.-C. Ces premiers feux d'artifice étaient pour la plupart des concoctions brillantes et bruyantes conçues pour effrayer les mauvais esprits - pas les explosions colorées et contrôlées que nous voyons aujourd'hui. Avance rapide d'un autre millénaire et 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 coloré produit une flamme rouge; cuivre, bleu; baryum, vert; et sodium pour le jaune.
Trop ou pas assez de produits chimiques modifient considérablement la température et donc la longueur d'onde de la couleur observée. Le mélange approprié de produits chimiques lorsqu'il est enflammé produit suffisamment d'énergie pour exciter les électrons et dégager différentes couleurs de lumière.
Même si la chimie de ces couleurs n'est 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 des variations de celles-ci.
Chaque couleur fonctionne de la même manière. Au fur et à mesure que différents éléments s'enflamment, ils libèrent différentes longueurs d'onde de 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 aussi faciles à créer. Je pense que plusieurs de mes collègues de la recherche et du développement pyrotechniques conviendraient avec moi 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 ne se manifestent pas aussi bien. Si vous essayez de rendre le bleu plus clair pour contraster avec l'arrière-plan, il peut paraître délavé. Le bon équilibre du cuivre et d'autres produits chimiques dans la flamme ou la réaction de combustion produit la meilleure flamme de couleur bleue dans un feu d'artifice.
J'ai pris cela en compte en essayant de créer la meilleure couleur de flamme bleue, que j'appelle le bleu de la boîte à pilules. Il est juste assez lumineux pour se démarquer du 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 teinte insaisissable.
Une autre difficulté à créer une couleur bleu intense est que la chimie n'est pas simple. Il nécessite une combinaison de plusieurs produits chimiques et de l'élément cuivre. Lorsque le cuivre s'enflamme, les électrons entourant les atomes de cuivre sont excités et excités 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 lumière qui se traduisent par des couleurs différentes. Ainsi, lorsque vous voyez des points de lumière de couleur bleue créant un motif dans le ciel nocturne, vous voyez vraiment des électrons excités libérant de l'énergie sous forme de lumière bleue..
[Expertise dans votre boîte de réception. Inscrivez-vous à la newsletter de The Conversation et obtenez chaque jour un résumé de l'actualité académique.]
Paul E. Smith, présentateur de conférences en chimie, Université Purdue
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.