Pháo hoa mang lại niềm vui và niềm vui cho hàng triệu người mỗi năm, đặc biệt là dịp lễ tết. Ở Việt Nam, Tết cổ truyền thì pháo hoa nổ van rực rở trên bầu trời với muôn ngàn màu sắc. Vậy các bạn có bao giờ thắc mắc thành phần hóa học của pháo hoa là gì? pháo hoa là gì mà khi nổ phát ra nhiều màu sắc đến vậy? Phản ứng hóa học của pháo hoa khi nổ là như thế nào? Cùng Huỳnh Chem Blog khám phá hóa học pháo hoa nhé!
1. Pháo hoa là gì?
Pháo hoa (fireworks chemistry) hay pháo bông là môt sản phẩm từ hóa học, một loại pháo dùng thuốc phóng, thuốc nổ cùng các loại phụ gia đặc biệt tạo nên màu sắc hoành tráng, ánh sáng sặc sỡ, sinh động.
 |
| Hóa học pháo hoa |
2. Thành phần hóa học của pháo hoa
Thành phần chính của pháo hoa là hỗn hợp các chất được thiết kế nhằm mục đích tạo ra các hiệu ứng nhiệt, ánh sáng, âm thanh, khí, khói. Sự kết hợp của các hiệu ứng này thông qua các phản ứng tỏa nhiệt tự duy trì không phụ thuộc vào oxy từ nguồn bên ngoài. Trong pháo hoa, năm thành phần cơ bản thường được phối trộn.
2.1. Nhiên liệu
Nhiên liệu gọi là ‘star” để đốt, thường dựa trên nền kim loại, bột kim loại, bột màu đen, một dạng thuốc súng (hỗn hợp của lưu huỳnh, than và kali nitrat)
2.2. Chất oxy hóa
Chất oxy hóa được dùng để tạo ra Oxy để hỗ trợ quá trình đốt cháy nhiên liệu. Những chất thường được sử dụng là các perchlorate (ClO4-), clorat (ClO3-) hoặc nitrat (NO3-), nhưng cũng có thể có chứa cromat (CrO42-) hoặc oxit (ví dụ: Cu2O, Fe3O4, ZnO2)
2.3. Chất màu
Chất màu thường là muối clorua kim loại thích hợp như Stronti (đỏ cam), Natri (vàng) hoặc đồng (xanh). Qua nghiên cứu của các nhà hóa học, mỗi một kim loại khi đốt sẽ cho ra một màu sắc khác nhau trên ngọn lửa.
 |
| Thành phần hóa học của pháo hoa - Chất màu |
2.4. Chất kết dính
Chất kết dính (sure)để liên kết mọi thứ lại với nhau chẳng hạn như gum hoặc nhựa. Các chất này thường có dạng hợp chất hữu cơ, thường là dextrin, sau đó có thể hoạt động như một nhiên liệu sau khi đánh lửa. Chất nhựa được thêm vào pháo hoa để giữ các thành phần với nhau, ngoài ra giảm độ nhạy cảm cho cả việc sốc và tác động.
2.5. Clo
Clo tạo ra phản ứng truyền tải màu sắc của kim loại, tăng cường cường độ màu. Các kim loại nhóm II như Strontium ít được dùng thường xuyên hơn, vì người ta cho rằng kim loại (I) clorua (ví dụ: SrCl) tạo ra màu chứ không phải là ion kim loại nhóm (II) (ví dụ: SrCl2).
Tùy thuộc vào thành phần xác định của pháo hoa mà khí, khói và bụi tạo ra có chứa hợp chất lưu huỳnh hoặc các hóa chất gây độc ở nồng độ thấp, dẫn đến ô nhiễm không khí. Pháo hoa tạo ra một lượng lớn khói có hại hơn pháo hoa không khói (loại pháo dùng trong nhà, cho các sự event đám cưới, rock, stage…
3. Vai trò của các thành phần trong pháo hoa
Carbon – Carbon là một trong những thành phần chính của bột đen, được sử dụng làm chất đẩy trong pháo hoa. Carbon cung cấp nhiên liệu cho pháo hoa. Các hình thức phổ biến bao gồm muội than, đường hoặc tinh bột.
Clo – Clo là thành phần quan trọng của nhiều chất oxy hóa trong pháo hoa. Một số muối kim loại tạo ra màu có chứa clo.
Sắt – Sắt được sử dụng để sản xuất tia lửa. Nhiệt của kim loại quyết định màu sắc của tia lửa.
Magiê – Magiê đốt cháy một màu trắng rất sáng, vì vậy nó được sử dụng để thêm tia lửa trắng hoặc cải thiện độ sáng chói của pháo hoa.
 |
| Vài trò của kim loại trong thành phần hóa học của pháo hoa |
Phốt pho – Phốt pho cháy tự phát trong không khí và cũng chịu trách nhiệm cho một số hiệu ứng phát sáng trong bóng tối. Nó có thể là một thành phần của nhiên liệu pháo hoa.
Kali – Kali giúp oxy hóa hỗn hợp pháo hoa . Kali nitrat, kali clorat và kali perchlorate đều là những chất oxy hóa quan trọng.
Barium – Barium được sử dụng để tạo ra màu xanh lục trong pháo hoa, và nó cũng có thể giúp ổn định các yếu tố dễ bay hơi khác.
Lưu huỳnh – Lưu huỳnh là thành phần của bột đen. Nó được tìm thấy trong nhiên liệu / nhiên liệu của pháo hoa.
Titanium – Kim loại Titan có thể được đốt cháy dưới dạng bột hoặc mảnh để tạo ra tia lửa bạc.
Kẽm – Kẽm được sử dụng để tạo hiệu ứng khói cho pháo hoa và các thiết bị pháo hoa khác.
Antimon – Antimon được sử dụng để tạo hiệu ứng long lanh pháo hoa.
Muối kim loại tạo ra pháo hoa màu như Canxi, Đồng, Lithium, Natri, Strontium, Nhôm,…
Lời kết
Bài viết Pháo hoa là gì? Thành phần hóa học của pháo hoa mang đến kiến thức hóa học đời sống quen thuộc khi mùa xuân đến. Pháo hoa dạy chúng ta một số vật lý và hóa học thú vị, vì vậy chúng ta hãy xem xét kỹ hơn chúng là gì và cách chúng hoạt động thế nào nhé! Mời bạn đọc tiếp Màu sắc của Pháo hoa là do đâu? Phản ứng hóa học của pháo hoa nhé. Chúc các bạn học tốt nhé!
0 Nhận xét