::: ปฏิกิริยาในดอกไม้ไฟ :::

 
 
 
 
                                   
 
 
 
 
                                                   
 
 
 
 
 

 

 
 
 
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับดอกไม้ไฟที่สวยงาม เป็นการระเบิดของสารเคมี ทำให้เห็นสีสันที่สวยงาม เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว 
รุนแรงและเป็นอันตราย เพราะมีการคายพลังงานออกมา
 
 
แสงสีที่เกิดขึ้นจากดอกไม้ไฟนับเป็นหัวใจสำคัญที่ดึงดูดความสนใจให้ทุกสายตาต้องจับจ้องมาที่การแสดงนี้กระบวนการเกิดแสงสีที่เกิดขึ้นเกิดมาจากปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ในเรื่อง ของ Atomic emission spectroscopy หรือการปลดปล่อยแสงจากอะตอม ซึ่งมีกลไกการเกิดขึ้นดังนี้
 
 
 
 
 

        เมื่ออะตอมได้รับพลังงานในรูปของความร้อน อิเล็กจะถูกกระตุ้นจากสภาวะพื้น (ground state) ขึ้นไปสู่สภาวะเร้า (excited state)
ซึ่งมีระดับพลังงานสูงกว่า อะตอมจะไม่คงสภาพอยู่ในระดับนี้เนื่องจากมีพลังงานสูงเกินไปจึงลดระดับ พลังงานของอิเล็กตรอนมาสู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่า

        ในขณะเดียวกันพลังงานส่วนต่างที่เกิดจากการลดระดับพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามสมการ E = hc/Λ
            E คือพลังงานส่วนต่างของระดับพลังงาน
            h คือค่าคงที่ของแพลงค์
            c คือความเร็วของแสง
            Λ คือความยาวคลื่นของรังสีที่ปลดปล่อยออกมาเป็นสีต่างๆ

 

พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากการ เปลี่ยนสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมจะเป็นค่าเฉพาะของธาตุแต่ละชนิด
ดังนั้นสีที่ปรากฏในดอกไม้ไฟสีต่างๆ จึงเกิดจากการปลดปล่อยแสงจากอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน เช่น

            สีแดง จาก สตรอนเชียม (Sr) และ ลิเธียม (Li)
            สีส้ม จาก แคลเซียม (Ca)
            สีเหลือง จาก โซเดียม (Na)
            สีเขียว จาก แบเรียม (Ba)
            สีฟ้า จาก ทองแดง (Cu)
            สีม่วง จาก สตรอนเชียมผสมกับทองแดง

 

 ( ที่มารูป ::: http://img220.imageshack.us/img220/2235/fireworksxc9.jpg )

 


ในการเลือกใช้ธาตุชนิดต่างๆ เป็นตัวกำเนิดสีในดอกไม้ไฟนิยมใช้เกลือคลอไรด์ของธาตุชนิดนั้นๆ เช่น แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) และแบเรียมคลอไรด์ (BaCl2) เนื่องจากอะตอมของคลอรีนมีส่วนช่วยในการเพิ่มความเข้มให้กับสีที่ได้จากอะตอมของโลหะ

 

นอกจากการเลือกใช้สารเคมีในการสร้างสีสันให้กับดอกไม้ไฟแล้ว
การออกแบบส่วนประกอบของดอกไม้ไฟถือเป็นสิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่จะทำให้ ดอกไม้ไฟที่จุดขึ้นสู่ท้องฟ้ามีรูปแบบตามที่ต้องการ
ไม่เช่นนั้น การให้ความร้อนกับสารเคมีที่กล่าวไปข้างต้นก็คงไม่ต่างอะไรไปจากการจุด ระเบิดที่มีสีเท่านั้น
 
 

ส่วนประกอบของดอกไม้ไฟประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก คือ ภาชนะบรรจุ, เม็ดดาว, เชื้อปะทุระเบิด และ ชนวน
 
 
 
 
 
ภาชนะบรรจุจะแบ่งออกเป็นสองส่วน ย่อย คือ ส่วนของฐาน (lift charge) ที่ทำหน้าที่นำดอกไม้ไฟขึ้นสู่ท้องฟ้าก่อนการจุดระเบิด
และส่วนของตัวดอกไม้ไฟที่มีชนวนหน่วงเวลา (time fuse) ที่ทำหน้าที่ควบคุมการระเบิดที่ระดับความสูงตามต้องการ
 
 
 
 
 
 
 
เมื่อชนวนบริเวณฐานถูกจุดขึ้น

        (ขั้นตอนที่ 1) ตัวของดอกไม้ไฟจะพุ่งทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้าในขณะเดียวกันชนวนหน่วงเวลาจะถูก จุดขึ้นระหว่างนั้น              
            ความยาวของชนวนหน่วงเวลา จะเป็นตัวกำหนดระดับความสูงของการระเบิด

        (ขั้นตอนที่ 2) เมื่อชนวนหน่วงเวลาถูกเผาไหม้จนหมดจะทำให้เกิดการระเบิดของเชื้อปะทุ ระเบิด (burst charge) ที่บรรจุอยู่ภายในตัว
            ดอกไม้ไฟ ส่งผลให้เม็ดดาว (stars) ที่ถูกเรียงตามรูปแบบที่ต้องการเกิดการระเบิดขึ้นอีกต่อหนึ่ง

        (ขั้นตอนที่ 3)ภายในเม็ดดาว หรือ stars จะประกอบไปด้วยเชื้อเพลิงและสารเคมีชนิดต่างๆ ที่รอทำปฏิกิริยาภายหลังการระเบิด
            เมื่อเชื้อเพลิงภายในเม็ดดาวลุกติดไฟจะมี การถ่ายเทอิเล็กตรอนไปยังตัวออกซิไดซ์ (oxidizer)
            ซึ่งเป็นสารประกอบเปอร์คลอเรท และเกิดแก๊สออกซิเจน เป็นผลิตภัณฑ์ดังสมการ (1)
 
 
 
 
 
ออกซิเจน ที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่ในการออกซิไดซ์ซัลเฟอร์และคาร์บอนในเม็ดดาวเพื่อให้
เกิดแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์อุณหภูมิสูงออกมา ดังสมการที่ (2)
 
 
 

สมการที่ (3) ความร้อนที่เกิดขึ้นจากแก๊สทั้งสองชนิดนี้จะทำให้สารเคมีที่หน้าหน้าที่เป็นตัวเกิดสีปลดปล่อยแสงออกมา
เกิดเป็นดอกไม้ไฟที่มีสีสันและรูปแบบตามต้องการ นั่นเอง
 
 
 
แม้ว่าการจุดดอกไม้ไฟในแต่ละครั้งจะ เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาชั่วพริบตา
แต่กลไกและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในนั้นต้องผ่านการคิดค้นและพัฒนามา
เป็นระยะเวลาอันยาวนานจนทำให้ดอกไม้ไฟบางลูกมีราคาถึงหลักล้านเลยทีเดียว
 
 
 
 
 
แหล่งอ้างอิง
        http://www.muangthai.com/mmnews/index.php?mod=article&cat=AtrsandCulture...
        http://disayaphong.wordpress.com/category/ii-chemical-reactions/
        http://b2love.exteen.com/20071206/entry
 
 
 
   
สร้างโดย: 
คุณครูพรรณนภา กำบัง และ นางสาวธนัยนันท์ ลีหะสุนนท์ โรงเรียนสตรีศรีสุริโยทัย กรุงเทพฯ

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 91 คน กำลังออนไลน์