הכימיה שמאחורי צבעי זיקוקין

יצירת צבעי זיקוקין הוא מאמץ מורכב, הדורש אומנות רבה ויישום של מדעי הפיזיקה. למעט דחפים או אפקטים מיוחדים, נקודות האור שנפלטו מ זיקוקין, המכונים 'כוכבים', בדרך כלל דורשים מפיק חמצן, דלק, קלסר (כדי לשמור על כל מקום שהוא צריך להיות), ומפיק צבע. ישנם שני מנגנונים עיקריים של ייצור צבעים בזיקוקים, ליבון, ו זוהר.

ליבון האור הוא המופק מחום. החום גורם לחומר להתחמם ולזוהר, ופולט תחילה אינפרא אדום, ואז אור אדום, כתום, צהוב ולבן ככל שהוא הופך להיות חם יותר ויותר. כאשר נשלטת הטמפרטורה של זיקוקים, ניתן לתפעל את זוהר של רכיבים, כמו פחם, לצבע (הטמפרטורה) הרצוי בזמן הנכון. מתכות, כגון אלומיניום, מגנזיום, וטיטניום, נשרפים בצורה בהירה מאוד והם מועילים להעלאת הטמפרטורה של זיקוקים.

זוהרת האור המיוצרת באמצעות אנרגיה מקורות שאינם חום. לפעמים זוהר נקרא 'אור קר' מכיוון שהוא יכול להתרחש בשעה טמפרטורת חדר וטמפרטורות קרירות יותר. כדי לייצר זוהרות, אנרגיה נספגת על ידי אלקטרון של אטום או מולקולה, וגורם לו להתרגש, אך לא יציב. האנרגיה מסופקת על ידי חום זיקוקי האש הבוערים. כאשר האלקטרון חוזר למצב אנרגיה נמוך יותר האנרגיה משתחררת בצורה של פוטון (אור). האנרגיה של פוטון קובע את אורך הגל או הצבע שלו.

בחלק מהמקרים, המלחים הדרושים לייצור הצבע הרצוי אינם יציבים. בריום כלוריד (ירוק) אינו יציב בטמפרטורות החדר, כך בריום יש לשלב עם תרכובת יציבה יותר (למשל, גומי כלור). במקרה זה, הכלור משתחרר בחום שריפתו של הרכב הפירוטכני, ליצירת בריום כלוריד ומייצר את הצבע הירוק. לעומת זאת, נחושת כלוריד (כחול) איננה יציבה בטמפרטורות גבוהות, כך שזיקוקי האש אינם יכולים להתחמם מדי, אך הם חייבים להיות בהירים מספיק בכדי לראותם.

צבעים טהורים דורשים מרכיבים טהורים. אפילו כמויות עקבות של זיהומי נתרן (צהוב-כתום) מספיקים בכדי להכביד או לשנות צבעים אחרים. יש צורך בפורמולציה זהירה כדי שלא יסתיר יותר מדי עשן או שאריות את הצבע. בזיקוקים, כמו בדברים אחרים, העלות נוגעת לרוב לאיכות. המיומנות של היצרן ותאריך הפקת הזיקוקים משפיעים מאוד על התצוגה הסופית (או היעדרן).

רק אריזת כימיקלים צבעוניים למטען חבלה תייצר זיקוקים לא מספקים! יש רצף אירועים המוביל לתצוגה יפה וצבעונית. הדלקת הנתיך מדליקה את מטען המעלית, שמניע את זיקוקי האש לשמיים. מטען המעלית יכול להיות אבקה שחורה או אחד המדחפים המודרניים. מטען זה נשרף בחלל סגור, דוחף את עצמו כלפי מעלה כאשר גז חם נאלץ דרך פתח צר.

הנתיך ממשיך לבעור בעיכוב זמן כדי להגיע אל פנים הקליפה. הקליפה ארוזת כוכבים המכילים חבילות של מתכת מלחים וחומר דליק. כאשר הנתיך מגיע לכוכב, זיקוקי האש גבוהים מעל ההמון. הכוכב מתפוצץ, ויוצר צבעים זוהרים באמצעות שילוב של חום ליבון וזוהר פליטה.