Seperti banyak Hari Kemerdekaan sebelum ini, perayaan tahun ini pasti akan melibatkan beberapa jenis pogoteknik. Fireworks telah mengagumkan penonton di seluruh dunia selama berabad-abad, dan jika imej di atas (semua diserahkan oleh pembaca kami) adalah bukti, paparan tahun ini pasti sama hebatnya seperti tahun lalu.
Untuk meluangkan masa di antara pelancaran roket, berikut adalah 14 fakta mengenai sejarah dan sains kembang api:
1. Orang-orang mercun yang digunakan oleh China untuk menakutkan orang gunung.
Seawal tahun 200 SM, orang Cina menulis pada batang buluh hijau dan memanaskannya di arang kering. Kadang-kadang jika terlalu lama di atas panas, kayu berkembang dan bahkan pecah, dengan tentu saja. Menurut Scientific American, para cendekiawan Cina menyedari bahawa bunyi-bunyi itu secara terperinci menakutkan orang-orang gunung yang besar. Dan, oleh itu, mercun itu dilahirkan. Dengan beberapa akaun, bunga api juga dianggap menakutkan roh jahat.
2. Penciptaan bunga api membawa kepada penciptaan senjata piroteknik-bukan sebaliknya.
Sekali di antara 600 dan 900 CE, alkimia Cina secara tidak sengaja bercampur dengan garpu (atau kalium nitrat) dengan sulfur dan arang, secara tidak sengaja tersandung pada resipi kimia mentah untuk serbuk mesiu. Kononnya, mereka telah mencari elixir untuk keabadian.
Ini "ubat api" (atau huo yao ) menjadi sebahagian daripada perayaan budaya Cina. Memasang tiub buluh yang dinyatakan di atas dengan serbuk mesiu menghasilkan sejenis pelincir. Tidak lama sebelum jurutera tentera menggunakan ramuan kimia yang meletup untuk keuntungan mereka. Penggunaan rekod senjata api serbuk senapang pertama di China bermula pada tahun 1046 dan rujukan sebilah bubur mesiu mentah. Orang Cina juga mengambil sparklers tradisional buluh dan melampirkan mereka kepada anak panah untuk hujan ke atas musuh mereka. Pada nota yang lebih gelap, terdapat juga akaun kembang api yang diikat ke tikus untuk digunakan dalam peperangan zaman pertengahan.
3. Bunga api adalah tindak balas kimia sahaja.
Satu kerja api memerlukan tiga komponen utama: pengoksida, bahan api dan campuran kimia untuk menghasilkan warna. Pengoksida memecahkan ikatan kimia dalam bahan api, melepaskan semua tenaga yang disimpan dalam bon tersebut. Untuk menyalakan tindak balas kimia ini, semua yang anda perlukan adalah sedikit api, dalam bentuk sekering atau api langsung.
Dalam hal kembang api awal, garpu adalah bahan pengoksida yang mendorong reaksi tersebut, seperti yang ditakrifkan oleh sarjana Inggeris Roger Bacon pada awal tahun 1200-an. Menariknya, Bacon mengekalkan penemuannya sebagai rahsia, menuliskannya dalam kod untuk menghalang mereka dari tangan yang salah.
4. Unsur tertentu menghasilkan warna tertentu.
Ramuan warna kembang api terdiri daripada elemen logam yang berlainan. Apabila elemen terbakar, elektron-elektronnya menjadi teruja, dan ia melepaskan tenaga dalam bentuk cahaya. Bahan kimia yang berbeza terbakar pada jarak cahaya yang berlainan. Strontium dan sebatian litium menghasilkan merah dalam; tembaga menghasilkan blues; titanium dan magnesium membakar perak atau putih; kalsium mencipta warna oren; natrium menghasilkan piroteknik kuning; dan akhirnya, barium membakar hijau. Menggabungkan klorin dengan barium atau tembaga menghasilkan neon hijau dan turquoise flames, masing-masing. Blue nampaknya paling sukar untuk dihasilkan. Bintang piroteknik yang terdiri daripada bahan kimia ini biasanya digerakkan ke langit menggunakan cangkang udara.
5. China mungkin mencipta bunga api, tetapi Itali mencipta shell udara (dan juga membuat bunga api berwarna-warni).
Kebanyakan bunga api moden memaparkan menggunakan cengkerang udara, yang menyerupai kerucut ais krim. Dibangunkan pada tahun 1830 oleh ahli-ahli pyroteknik Itali, cangkerang mengandungi bahan api di bahagian bawah kon, manakala "sudu" mengandungi lapisan luar bintang piroteknik, atau bola kecil yang mengandungi bahan kimia yang diperlukan untuk menghasilkan warna yang dikehendaki, dan caj pecah batin. Orang Itali juga dikreditkan dengan memikirkan bahawa seseorang boleh menggunakan serbuk metalik untuk mencipta warna tertentu. Hari ini, bentuk yang menghasilkan bunga api merupakan produk dari anatomi dalaman cengkerang udara atau roket.
6. Marco Polo mungkin bukan orang pertama yang membawa serbuk mesiu ke Eropah.
Walaupun Marco Polo kembali dari China pada tahun 1295 dengan bunga api, ada yang berpendapat bahawa orang Eropah mungkin terdedah kepada senjata api mesingan sedikit lebih awal semasa Perang Salib. Pada abad ke-9, China mula mengendalikan aliran serbuk mesiu kepada jiran-jirannya, dengan harapan untuk menjaga manfaat teknologi itu sendiri dalam hal konflik. Memandangkan orang Arab menggunakan pelbagai jenis senjata seperti serbuk mesiu semasa Perang Salib, serbuk besi mungkin merebak ke Timur Tengah di sepanjang Jalan Sutera dalam tempoh masa intervensi, walaupun usaha terbaik China.
7. Boom! Hati! Crack! Beberapa resipi bunga api termasuk unsur-unsur bunyi .
Lapisan garam organik, seperti natrium salisilat, digabungkan dengan kalium peroksida oksidator membakar satu demi satu. Kerana setiap lapisan terbakar, ia secara perlahan melepaskan gas, mewujudkan bunyi bersiul suara yang berkaitan dengan kebanyakan roket api. Serpihan aluminium atau besi boleh mencetuskan rasa bersinar atau mendesis, sementara serbuk titanium boleh menghasilkan letupan keras, selain bunga api putih.
8. Bunga api beracun.
Memandangkan ramuan mereka, masuk akal bahawa kembang api tidak begitu baik untuk alam sekitar. Meledak api melepaskan logam berat, dioksin, perchlorates dan bahan pencemar udara lain ke atmosfera, dan pencemar ini mempunyai kesan kesihatan yang serius dalam dos yang tinggi. Nitrat nitrat boleh menyebabkan masalah paru-paru, sementara oksida pengoksida kalium perchlorate telah dikaitkan dengan masalah tiroid dan kecacatan kelahiran.
9. Anda tidak dapat mengitar semula bunga api.
Sekali lagi, memandangkan komponen mereka, mungkin tidak terlalu mengejutkan bahawa kitar semula meletup bunga api bukan pilihan. Sebelum melemparkannya ke dalam tong sampah, merendam penuangan di dalam air selalu menjadi idea yang baik. Mana-mana kadbod mungkin terlalu kotor untuk apa-apa nilai kepada pengitar semula, walaupun ia adalah idea yang baik untuk memeriksa dengan jabatan sisa bandar atau kotamadya anda. Sekiranya anda cuba melupuskan bunga api yang tidak digunakan, ini adalah idea yang baik untuk memanggilnya, kerana kebanyakannya mempunyai prosedur pelupusan khas untuk bahan letupan.
10. Jangan bimbang, ahli kimia sedang membangunkan resipi api yang lebih mesra alam.
Beberapa kumpulan telah menemui pengganti bagi sebatian barium dan kalium perchlorate. Dengan menggantikan klorin dengan iodin, satu pasukan di Bahagian Teknologi Piroteknologi dan Bahagian Prototyping Angkatan Darat AS mendapati bahawa natrium dan kalium berkala adalah pengoksida yang selamat dan berkesan. Kumpulan yang sama juga berjaya menggantikan barium dengan boron. Kerja ini bertujuan untuk membuat suar lebih mesra alam untuk penggunaan ketenteraan, tetapi juga boleh digunakan untuk bunga api awam. Sesetengah bunga api yang menggunakan sebatian yang kaya nitrogen di tempat perchlorates telah digunakan dalam pameran kecil, tetapi cabaran itu menjadikan produk mesra alam lebih murah sebagai alternatif.
11. Orang Amerika telah menanggalkan bunga api untuk meraikan kemerdekaan mereka sejak tahun 1777, sekurang-kurangnya.
Malah beberapa perayaan Hari Kemerdekaan yang pertama melibatkan bunga api. Pada 4 Julai 1777, Philadelphia menyusun hari perayaan yang rumit, mencatat sejarah Amerika sejarawan James R. Heintze. Perayaan itu merangkumi 13 pameran meriam, perarakan, makan malam mewah, roti bakar, muzik, salute musket, "huzzas kuat", dan tentu saja kembang api. Heintze memetik penerangan ini dari Warta Virginia pada 18 Julai 1777:
"Malam itu ditutup dengan berdering loceng, dan pada malam hari terdapat pameran kembang api yang hebat, yang bermula dan diselesaikan dengan tiga belas roket pada komon, dan kota itu indah diterangi. Setiap perkara dilakukan dengan perintah dan kesempurnaan yang paling besar, dan wajah kegembiraan dan kegembiraan adalah universal. Oleh itu, pada hari ke-4 Julai, hari yang mulia dan dahsyat itu, dirayakan melalui Amerika, oleh anak-anak kebebasan, dari zaman ke zaman hingga masa tidak lagi. "
12. Bunga api bukan untuk semua orang.
Anjing merengek. Kucing menyembunyikan di bawah katil. Burung menjadi sangat terkejut sehingga mereka menjadi bingung dan terbang ke sesuatu. Malah sesetengah orang mempunyai ketakutan melampau kembang api atau fobia bunyi.
13. Bunga api berbahaya (duh).
Ia mungkin kelihatan jelas, tetapi perlu diperhatikan bagi mereka yang merancang untuk menggerogoti dengan piroteknik di halaman belakang ini pada 4 Julai. Tahun lepas menyaksikan peningkatan dalam kecederaan berkaitan dengan bunga api mengikut laporan baru oleh Suruhanjaya Keselamatan Produk Pengguna (CPSC). Pada tahun 2012, 8, 700 orang cedera diri menggunakan bunga api, dan pada 2013, jumlah itu melonjak kepada 11, 300 orang. Sekurang-kurangnya 65 peratus daripada kecederaan itu berlaku dalam tempoh 30 hari sekitar 4 Julai. Lebih daripada 40 peratus cedera yang terlibat adalah sparklers dan roket. Selain kecederaan, bunga api juga boleh mencetuskan kebakaran liar.
14. Kembang api telah digunakan dalam pranks selama berabad-abad.
Selepas satu siri kembang api di 1731, para pegawai di Rhode Island mengharamkan penggunaan bunga api untuk hujung nakal. Pada pergantian abad ke-20, Persatuan untuk Penindasan Kebisingan yang Tidak Perlu berkempen terhadap penggunaan bunga api (dan unsur-unsur kegelapan bandar lain), dan usaha mereka sebahagian besarnya bertanggungjawab terhadap peraturan bunga api yang pertama di Amerika Syarikat.
