Neden mavi havai fişek yok?

“Kimyanın bize sağladığı tüm oyalamalar arasında hiçbiri havai fişeklerden daha fazla düzeneğe ve ihtişama sahip değildir, hiçbiri daha şaşırtıcı veya çeşitli bir etki yaratmaz; öyle ki, halk şenliklerinde havai fişekler şenliğin en ilginç yanını oluşturur, kalabalığın akını, seyircilerin memnuniyeti, tüm insanların bu tür eğlencelere olan zevkini kanıtlar.”

Böylece başlar Rocketeer ve Powderman’ın El Kitabı Julio Rossignon tarafından, bir buçuk asırdan fazla bir süre önce, 1859’da yayınlanan havai fişekler üzerine bir ansiklopedi. Işık, ses ve tam renkli bir gösteri. Ya da neredeyse dolu, çünkü renk paletinde her zaman eksik olan bir şey var: mavi nerede?

Öğelere renkleri getirmek

Roketlerin patlamasını oluşturan ışık çiçeklerini seyrederken, görünenin ötesinde aşkın bir olguya tanık oluyoruz: atomlar zıplıyor.

Yüksek sıcaklıkta, fitili yakıp barutu patlattıktan sonra, roketi oluşturan elementler bir alev içinde uçar ve muhteşem bir süreç açığa çıkar: Alevden her bir elementin atomlarına enerji aktarımı. O anda, elektronlar normal durumlarından çok kısa süreli (nanosaniye mertebesinde) uyarılmış bir duruma “sıçrayırlar”. Ve elektronlar yerlerine döndüklerinde soğurdukları enerjiyi ışık şeklinde yayarlar.

Döngü, gece gökyüzünde havai fişek gösterisi süresince kendini tekrar eder. Elektronlar tarafından döndürülen ışık, aksi takdirde neredeyse görünmez olacak olan aleve renk katar.

En büyüleyici şey, gördüğümüz renklerin farklı olmasıdır çünkü elektronların ait oldukları elemente bağlı olarak karakteristik “elektronik sıçramaları” vardır. Karışımda sodyum tuzları varsa bu sıçramalar sarı, stronsiyum tuzları kırmızı, alüminyum tuzları gri, baryum tuzları yeşil ve bakır tuzları (teorik olarak) mavi renk oluşturmalıdır. Ancak ikinci durumda, istediğimiz gibi çalışmayan bir şey var.

İçtiğimiz suyun potasyumu veya yıldızların bileşimi

Bu özelliği kullanarak alevi analiz edebilir ve bazı elementleri diğerlerinden ayırabiliriz. Ondan spektroskopi dediğimiz bir dizi teknik geliştirdi. İlk geliştirilen, sezyum ve rubidyum gibi daha önce gözlemlenmemiş alev renklerine yol açtıkları için elementleri keşfetmeyi mümkün kılan alev spektroskopisiydi.

Bu asırlık teknik, örneğin içtiğimiz suda ne kadar sodyum, potasyum ve kalsiyum olduğunu belirlemek için her gün kullanılmaktadır. Ayrıca yıldızların bileşimini incelememizi de sağlar.

Gaz alevi kullanarak evde deneyimlemek mümkündür. Bir tel tuzlu suya batırılırsa, aleve sokulduğunda hemen sodyum özelliği olan yoğun sarı bir renk alır. Bir alternatif, küçük bir nebulizatörü (örneğin bir nazal dekonjestan) doğrudan aleve buğulanmış tuzlu suyla doldurarak yeniden kullanmaktır. Bu, sarı parlayarak sodyumun varlığını ortaya çıkaracaktır.

imkansız mavi

Farklı elementlerin tuzlarını birleştirerek bir dizi kırmızı, sarı, yeşil, beyaz, macenta, mor veya turuncu renkler elde ederiz. Ama mavi direniyor. Havai fişeklerin icadından yüzyıllar sonra, üreticiler ve bilim adamları bu rengi çekici bir şekilde elde etmeyi mümkün kılan kombinasyonları denemeye devam ediyor.

Bunun nedeni, gördüğümüz rengin, her bir öğedeki farklı sıçramaların birleşiminden kaynaklanmasıdır. En yaygın olanları yeşilden kırmızıya kadar olan aralıktadır. Mavi en nadir olanıdır, çünkü birçok element için mavi bölgede “elektronik sıçramalar” meydana gelse de, bunlar diğer, genellikle daha baskın renklerde de meydana gelir ve ortaya çıkan kombinasyon mavi değildir. Bu, pembemsi ila mor bir renk tonu üreten sezyum için geçerlidir.

Piroteknikte alevi maviye boyayabilen tek faydalı element bakırdır, ancak bu da kolay değildir. Örneğin, bakır tuzları ve bir klor kaynağına dayalı karışımlar, havai fişeklerin yüksek sıcaklığında yeşile dönme eğilimindedir. Amonyum klorür veya perklorat ise bakırla birlikte laboratuvarda güzel bir mavi renk verir. Ancak havai fişeklerde soluklaşır ve hızla kaybolur, tekrar yeşilimsi olur.

Mavi havai fişek yaratmanın zorluğu

Havai fişeklerde kullanılabilecek mavi renk kombinasyonlarının oluşturulmasındaki kimyasal zorluğun yanı sıra ek sorunlar da var. Diğer bileşenler tarafından üretilen renkler, çeşitli renk gamları oluşturarak mavi ile örtüşür. Ayrıca gözlerimiz mavi ve yeşile hakim olacak sarı ve turuncuya karşı daha hassastır.

Buna, mavi rengin gökyüzünün arka planında özellikle iyi durmadığını da eklemeliyiz. Onu net olarak algılayabildiğimiz tek zaman olan gece bile değil.

Bu nedenle, mavi rengi vaat eden roketler pazarlansa da, gerçek şu ki, pratikte bu renk sönüktür ve bazen sadece bir an için algılanabilir.

Her şeye rağmen havai fişeklerin tadını çıkarmak için mavinin olmaması benim için sorun değil. Onları gördüğümde, her bir elementin ateş çiçeklerine farklı bir renk katabileceğini keşfetmenin bizi nasıl yıldızların bileşimini bilmek kadar büyüleyici şeylere götürdüğünü düşünüyorum.

“Bu nedenle, roketçinin sanatı, her kavram altında takdir edilmeye ve özenle geliştirilmeye değer.”

Jules Rossignon. 1859.