זיקוקים, טכנולוגיה בת מאות שנים, הם סמל איקוני לחגיגות יום העצמאות - אך הם גם פלא של מדע והנדסה מודרניים. המשך לקרוא כדי לגלות את המדע שמאחורי הזיקוקים שתראה ברחבי הארץ הלילה.
1. הנוסחה הכימית לזיקוקים הומצאה במקרה. מתישהו במהלך המאה העשירית, הסינים החלו לייצר זיקוקים באבקת שריפה (חומר הנפץ הכימי הידוע התגלה רק לאחרונה). אולם חוקרים מאמינים כי הממציאים פגעו בנוסחה הכימית לאבקת שריפה - גופרית, פחם ואשלגן חנקתי, או מלח, במהלך ניסיונות ליצור אליקסיר של אלמוות. עם הזמן פיתחו הסינים מגוון רחב של זיקוקים שהפיקו סוגים שונים של אפקטים חזותיים, והפירוטכנאי הפך למקצוע מכובד בחברה הסינית.
2. זיקוקים נועדו לא להתפוצץ. באופן אינטואיטיבי, כימאים מתכננים זיקוקים לשרוף לאט ככל האפשר, במקום להתפוצץ במהירות. כוויה איטית יותר פירושה כי זיקוקין יפיק אפקט חזותי למשך זמן ארוך יותר המכסה שטח גדול יותר בשמיים. כדי להשיג זאת, כימיקלי הדלק והחמצון המשמשים - בדרך כלל מתכות כמו אלומיניום או מגנזיום לדלק, ופרכוליטים, כלורטים או חנקות לחמצון - הם גדולים יחסית, בטווח של 250 עד 300 מיקרון, בערך בגודל של גרגר חול. בנוסף, כימאים נמנעים מערבוב הדלק והממחמצן זה בזה באופן מקשה על כווייתם.
כדוריות הארוזות בתוך זיקוקים מכילים כימיקלים המייצרים את הצבעים העזים שאנו רואים בשמיים. (Wikimedia Commons) 3. צבעים שונים מיוצרים על ידי כימיקלים שונים . הצבעים הבהירים הנראים כשזיקוקי דינור מתפוצצים הם תוצאה של כוכבים פירוטכניים - גלולות של כימיקלים המייצרים צבעים מסוימים או שמניבים אפקטים נוצצים בעת הצריבה. כאשר מתלקח המטען המתפרץ, הדלק העיקרי מתפוצץ תחילה, ומעביר אנרגיה לכימיקלים הצבעוניים, מה שמנחה את האלקטרונים של הכימיקלים הללו לעבור למצב נרגש. ואז, רגעים אחר כך, כאשר הכימיקלים הצבעוניים מתקררים והאלקטרונים נופלים חזרה למצב הבסיס שלהם, הם משחררים את האנרגיה הנוספת כקרינה צבעונית כשהם טסים בשמיים. הצבע הספציפי תלוי בכימיקלים: תרכובות עם סטרונציום וליתיום שורפות אדום עז, ואילו הסידן שורף כתום, נתרן שורף צהוב, בריום שורף ירוק ונחושת שורף כחול.
4. צורות זיקוקין מיוצרות על ידי עיצוב חכם . כדי להשיג זיקוקים בצורת יוצא דופן, כגון טבעות כפולות, לבבות או כוכבים, טכנאים אורזים את הכימיקלים הדלקים והצבועים בתוך הצינור בתצורות שונות. גרעין דלק מרכזי, מוקף טבעת כדוריות, יפיק זיקוקי אש מעגליים, ואילו שכבה כפולה של כדוריות תיצור טבעת כפולה בשמיים. אם הכדוריות מעורבבות יחד בפנים עם הדלק, פסי צבע יתפשטו יחד מנקודה מרכזית, כמו בתבנית "עץ הערבה". עבור תצורות טריקיות במיוחד, כמו לב או כוכב, כדורי הצבע מודבקים על פיסת נייר בצורה הרצויה. כאשר הדלק שורף, הוא מצית את הנייר, ומעביר את הצבעים לצבוע באותה דפוס.
5. זיקוקים מזהמים. למרות כל הכיף בתכניות זיקוקין, יש להם חיסרון. כתבנו בעבר כיצד פירוטכניקה יכולה להבהיל ואפילו להרוג אוכלוסיות ציפורים. הם יכולים גם לפגוע בחיות הבר בצורה יותר מגוחכת - על ידי החדרת מתכות כבדות, תרכובות פחם גופרית ופרצ'ולט לגופי מים מקומיים. זיקוקים משוגרים לרוב מעל אגמים ונהרות, ותוצרי בעירה אלה עלולים לפגוע במערכות אקולוגיות מימיות לאורך זמן. מזהמים מוטסים יכולים להשפיע גם על בני אדם, במיוחד על הסובלים מאסתמה.
