Ilotulitteet

Metallisuoloja käytetään ilotulitteissa antamaan valoa ja väriä sekä luomaan kipinöintiä. Värintuottajien lisäksi tarvitaan polttoainetta, hapenvapauttajaa ja sideaineita.

Ilotulitteen toiminta perustuu nopeaan eksotermiseen reaktioon. Reaktio-olosuhteiden, värin ja muiden efektien säätäminen on varsin mutkikasta.
ilotulitusko?

Kuumuus saa aineen hehkumaan ja emittoimaan valoa. Kuta korkeampi lämpötila, sitä kirkkaampaa valoa syntyy. Eri alkuaineiden atomit voivat absorboida ja emittoida erisuuruisia energiakvantteja. Absorptio ja emissio riippuvat myös lämpötilasta. Niinpä ilotulitteen palamislämpötilaa säätelemällä on mahdollista vaikuttaa väreihin. Metallit, alumiini, magnesium ja titaani palavat hyvin kirkkaasti. Niiden palaminen tuottaa myös korkean lämpötilan.

Ilotulitteessa näkyvä metallisuolan väri ei aina synny pelkästään metallikationista vaan avuksi tarvitaan sopiva anioni, kuten kloridi-anioni kuparin ja bariumin yhteydessä. Sinistä valoa tuottava kupari(I)kloridi hajoaa hyvin korkeissa lämpötiloissa, joten ilotulite ei saa palaa liian kuumasti, mutta sen palamislämpötilan on kuitenkin oltava riittävän korkea, jota saadaan kyllin kirkas valo. Bariumkloridi, jota tarvitaan vihreään valoon, ei ole pysyvä edes huoneenlämmössä, joten ilotulitteeseen lisätään stabilointiainetta. Se voi olla esimerkiksi kloorattua kumia. Tällöin kloori vapautuu ilotulitteen syttyessä ja reagoi bariumin kanssa.

Puhtaita ilotulitevärejä saadaan vain puhtaista lähtöaineista. Natriumin keltainen valo on hyvin voimakas ja peittää helposti alleen sinisiä, vihreitä ja violetteja sävyjä, jos natriumyhdisteitä on epäpuhtautena muissa suoloissa. Ilotulitteen koostumus on suunniteltava tarkasti myös savunmuodostuksen takia, liika savu ja runsaat palamisjätteet himmentävät värien loiston.


Väri Yhdiste
punainen   litiumkarbonaatti Li2CO3
kirkkaan punainen   strontiumkarbonaatti SrCO3
oranssi   kalsiumkloridi ja -sulfaatti CaCl2, CaSO4· nH2O, n = 0, 2, 3 tai 5
kulta   rauta Fe (yhdessä hiilen kanssa)
keltainen   natriumnitraatti NaNO3, kryoliitti, Na3AlF6
valkoinen hehku   metallinen magnesium ja alumiini Mg, Al, bariumoksidi BaO
vihreä   bariumin suolat ja kloori, yhdessä kloorin vapauttajan kanssa
siniset sävyt   kupariasetoarseniitti Cu3As2O3 · Cu(C2H3O2)2 yhdessä muiden kuparisuolojen ja kloorin vapauttajan kanssa
 
turkoosi   kupari(I)kloridi, CuCl
hopeavälke   Al, Ti, tai Mg jauheena tai hiutaleina
purppurasävyt   strontium- ja kupariyhdisteiden seos



Laboratorio: Demonstraatioita ja muita kokeita | Sisältö | Liekkikokeet
Turvallisuusasiaa: Tiedätkö ilotulitteista? Kirjasto: Valo ja elektroniverhon rakenne

OPH Etälukion kemia