Fyrverkeri

Fyrverkeri er små rakettar, hylser og liknande med brennbare eller eksplosive stoff som blir fyra på for å få fram særskilde lys- og knalleffektar, særleg nytta til signalisering eller ved festlege høve, som feiring av eit nytt år. Det finst mange typar og kombinasjonar av fyrverkeri som verkar inn på korleis dei syner seg, mellom anna lys, farge, form, røyk, lyd og spreiing. Fyrverkeri er laga av ei blanding av kjemikaliar som når dei blir tende på sender ut lysande fargar. Omfanget og variasjonen av desse fargane er kontrollert av kva typar kjemikaliar som er brukte, slik at dei er designa for å visa flammar og gneistar med spesifikke fargar, inkludert raud, oransje, gul, grøn, blå, lilla og sølv. Nokre fyrverkeri lagar berre lyd utan å senda ut lyseffektar.

Nyttårsfyrverkeri i Bratislava.

Fyrverkeri blei funne opp i det gamle Kina på 600-talet og bruken spreidde seg mellom anna av di ein trudde at fyrverkeria hjelpte i å skremma bort vonde andar. Fyrverkeri står framleis sentralt i feiringa av det Kinesiske nyåret. Oppfinninga av fyrverkeri kom naturleg etter at krutet blei funne opp. Kina er i dag den største produsenten og eksportøren av fyrverkeri i verda. Pyroteknikk består hovudsakleg av ein sylinder eller eit røyr laga av papir eller papp som det brennbare materialet er pakka inn i. Vanlegvis er fleire sylindrar eller røyr kombinert på ulike måtar, som gjer det mogeleg med mange variasjonar innan fargar og former når dei blir fyrte av. Fyrverkeria kan fyrast av anten frå behaldarar på bakken eller med framdrivande emne som blir skotne opp i lufta, som rakettar.

Historie

Bakkefyrverkeri skildra av Joseph Furttenbach på 1600-talet.

Fyrverkeriet vart funne opp i Kina. Dei fyrste dokumentasjonane på fyrverkeri er daterte attende til 600-talet under Tang-dynastiet, då kinesarane hadde funne det opp for å feira med. Fyrverkeriet vart seinare del kulturen og tradisjonane i Kina, og spreidde seg seinare til andre kulturar og samfunn. Kinesarane trudde at fyrverkeria kunne skremma vekk vonde andar og bringa dei hell og lukke.

Fyrverkeri utvikla seg som ein eigen handverkstradisjon, og fyrverkeriteknikarane var velsette for kunna dei hadde om dei komplekse blandingane, utforminga og utskytingsteknikkane brukte under førestillingane. Under Song-dynastiet (960–1279) kunne vanlege folk i Kina kjøpa ulike typar fyrverkeri frå leverandørar på marknadene og større framsyningar av fyrverkeri vart òg vanlege. I år 1110 vart ei stor fyrverkeriframsyning halden under ein militærparade for å underhalda keisar Song Huizong og hoffet hans. I ei skrift datert attende til 1264, blei ei ulukke med ein missil send frå fyrverkeri nær mora til keisaren, Gong Cheng, notert ned. Ulukka skal ha forskrekka henne under ein seremoni halden til ære for son hennar, keisar Song Letsong. Handboka Huolongjing («Elddrake-manualen»), som var utarbeidd av Liu Bowen og Jiao Yu, skildrar eit anna bruksområde for krutet brukt i fyrverkeri: Krigføring med rakettar, kanonar og liknande.

Vitskap knytt til krut og fyrverkeri var overførte til den arabiske verda på midten av 1200-talet, då Hasan al-Ramrah skreiv manuskript om krigføring med rakettar, fyrverkeri og brannbomber, der han brukte uttrykk som vitnar om kunnskap henta frå kinesiske kjelder, til dømes referansen hans til fyrverkeri som kinesiske blomar.

I samband med speriinga av den kinesiske dekorative trenden i Europa på midten av det 1600-talet byrja fyrverkeri å bli ålment kjent. Amédée-François Frézier publiserte avhandlinga Traité des feux d'artice pour le spectacle i 1747, som skildrar bruken av fyrverkeri til underhaldning og seremonielle føremål. I 1749 komponerte George Frederick Handel det kongelege fyrverkeri-stykket «Musikk for kongeleg fyrverkeri» for å feira La Chapelle-traktaten.

I 1758 skreiv jesuitten Pierre Nicolas d'Incarville ned metodane for å laga og setja saman kinesiske fyrverkeri medan han var i Beijing, og sende notata til det franske vitskapsakademiet, som publiserte funna fem år seinare. Desse notata vart i 1765 sette om til fleire språk, som førte til at fyrverkeriteknikken vart ålment kjend og spreidde seg blant vanlege folk. Det første norske fyrverkeriet skal ha vore brukt for å feira at Kristian IV kom heim frå ei reise til Nord-Noreg den 25. juni 1599. Effektar med fargar kom ikkje i bruk før ut på 1800-talet, då ein byrja å bruka ulike metalliske salt for å variera fargen på elden.

Kjemi

Fargane i fyrverkeria er genererte av typen kjemikaliar i prosjektilet, vanlegvis i form av pelletar pressa inn i eit røyr. Desse partiklane inneheld fire grunnleggjande komponentar:

• Brennstoff som lèt raketten fyrast på.
• Oksidasjonsmiddel som produserer tilstrekkeleg oksygen for å tenna på brennstoffet.
• Salt som produserer fargar.
• Bindemiddel som held ingrediensane saman i raketten.

Ein femte komponent kan tilsetjast i form av klor, som gjev klorgass for å styrka fargen i flammen. Nokre av dei vanlege fargeproduserande sambindingane er tabulert under. Fargen til ei sambinding i eit fyrverkeri er den same som fargen på flammen når stoffet vert tent på. Ikkje alle sambindingar produserer ein farga flamme som kan brukast til å farga fyrverkeri. Ideelle fargestoff produserer ein rein, intenst farge i moderate konsentrasjonar.

Fargane til gneistar er avgrensa til raud/oransje, gul/gull og kvit/sølv. Dette skuldast lysutslepp frå ein glødande fast partikkel i staden for det grunnstoffspesifikke utsleppet frå dampfasen til ein flamme. Lys som er sendt ut av ein fast partikkel er definert av svartlekamstråling. Metall med lågt kokepunkt kan danna gneistar med eit intenst farga glødande skal som omgjev grunnpartikkelen. Dette skuldast dampfaseforbrenning av metallet.

Kopparsambindingar gjev ein grøn til blågrøn flamme

Farge	Metall	Døme på sambindingar
Raud	Strontium (intens raud) Litium (middels raud)	SrCO3 (strontiumkarbonat) Li2CO3 (litiumkarbonat) LiCl (litiumklorid)
Oransje	Kalsium	CaCl2 (kalsiumklorid)
Gul	Natrium	NaNO3 (natriumnitrat)
Grøn	Barium	BaCl2 (bariumklorid)
Blå	Koppar	CuCl2 (kopparklorid)
Indigo	Cesium	CsNO3 (cesiumnitrat)
Fiolett	Kalium Rubidium (raud-fiolett)	KNO3 (kaliumnitrat) RbNO3 (rubidiumnitrat)
Gyllen	Kol eller jern
Kvit	Titanium, aluminium, beryllium, eller magnesium

Vanlege grunnstoff brukt i fyrverkeriteknikk

Tabellen under listar opp grunnstoffa som er brukte i moderne fyrverkeriteknikk. Nokre grunnstoff er brukte i rein form, som partiklar av titanium, aluminium, jern, zirkonium og magnesium. Desse grunnstoffa brenner i luft (O₂) eller oksidantar (perklorat, klorat). Dei fleste elementa i pyroteknikk er i form av salt.

Symbol	Namn	Bruk i fyrverkeri
Al	Aluminium	Gjev sølv og kvitfarge og gneistar. Vanleg i stjerneskot.
Ba	Barium	Bariumsalt gjev ein grøn farge og kan bidra til å stabilisera flyktige grunnstoff i fyrverkeri
C	Karbon	Karbon er ein av hovudkomponentane i krut, som brukast til framdrift i fyrverkeri. Vanlege former er kjønrøyk, sukker og stive.
Cl	Klor	Klorat og perklorat er vanlege oksidasjonsmiddel.
Cu	Koppar	Kopparsambindingar produserer blå fargar.
Fe	Jern	Jernpulver er brukt til å laga gneistar i stjerneskot.
K	Kalium	Kaliumnitrat, kaliumklorat og kaliumperklorat er vanlege oksidasjonsmiddel. Kaliuminnhaldet gjev gneistane ein svak fiolett farge.
Mg	Magnesium	Magnesiummetall brenner særs lyskvitt og er såleis brukt til å tilsetja kvite gneistar eller betra den generelle glansen til eit fyrverkeri. Er òg brukt i naudbluss til havs.
Na	Natrium	Natrium gjev fyrverkeri gull eller gul farge, men fargen er ofte så lys at han ofte maskerer andre, mindre intense fargar. Natriumlamper fungerer med same optiske utslepp.
O	Oksygen	Oksygen er ein komponent i klorat og perklorat, vanlege oksidasjonsmiddel.
S	Svovel	Svovel er ein komponent i krut, og er såleis funne i brennstoff.
Sr	Strontium	Strontiumsalter gjev ein raud farge.
Ti	Titanium	Titanmetall kan brennast som pulver eller flak for å produsera sølvgneistar.
Zr	Zirkonium	Zirkonium, som titan, brenn for å produsera oksid som lysar sterkt.

Vanlege fyrverkeritypar

Russisk soldat fyrer av ein congreverakett.

Rakettar

Ein fyrverkerirakett har to hovuddelar. Ein motor som driv raketten fram og ein effektdel som blir løyst ut når motoren har brent ut. Raketten blir stabilisert med ein styrepinne som vanlegvis er laga av tre.

Rakettmotoren er ofte basert på ei svartkrutblanding der brennhastigheita er redusert ved at det er tilsett større mengder brensel i form av større partiklar av trekol eller metall som aluminium, titan eller jarn. I tillegg til at brennhastigheita på drivstoffet i motoren ikkje blir for høg så gjev dette raketten ein fin hale av gneistar.

Effektdelen består ofte av ei lita sylinder eller kuleforma luftbombe som består av fyrverkeristjerner, ein sprengladning av svartkrut eller kraftigare blandingar basert på kaliumperklorat. Denne blir utløyst når motoren har brent ut og raketten har nådd toppen av bana si.

Tre fontener med sølveffekt frå den tyske produsenten Zink.

Fontener

Ei fontene består av eit røyr som vanlegvis er laga av laminert papir, ei dyse som reduserer diameteren på opninga og ein sokkel i enden som gjer fontena stabil slik at ho ikkje velter under bruk. Fontena avfyrast med ei lunte som går ned i dysa frå toppen.

I røyret fontena består av er det pressa ei blanding som vanlegvis består av ei svartkrutblanding som er tilsett metallpartiklar eller små fyrverkeristjerner. Titan og aluminium gjev fontena kvite gneistar. Jarn gjev gullfarga gneistar. Fontena brenn frå toppen og nedover til alt brennstoffet er brukt opp. Dysa reduserer diameteren slik at trykket i fontena blir høgare og gneistane blir sendt høgare opp i lufta før dei brenn ut.

Hjul

Fyrverkerihjul frå eit fyrverkeri i Banda i Mexico.

Fyrverkerihjul består av ei plast, tre eller metallramme med påmonterte røyr vanlegvis laga av laminert papir. Desse røyra inneheld ei pressa blanding basert på svartkrut eller meir energiske blandingar basert på kaliumperklorat og metallpartiklar som lagar gneisteffektar. Desse røyra er kopla saman med rasktbrennande lunter slik at dei blir avfyrt etter tur eller i parallell. Hjulet blir montert på ein påle eller eit stativ for foremålet før det blir avfyrt. Effekten er ein sirkel av gneistar i ulike fargar.

Luftbombe avfyrt i Ichikawa i Chiba i Japan, 2005

Luftbomber

Luftbomber er ein sylinder eller kuleforma behaldar ofte av papir eller plast som har fire houvddelar.

• Fyrverkeristjerner eller andre effektar
• Ein sprengladning av til dømes svartkrut
• Ei tidslunte som brenn til luftbomba har nådd maksimal høgde
• Ein drivladning som skyt luftbomba opp i lufta frå eit utskytingsrøyr.

Tidslunta brenn mens luftbomba blir skote opp i lufta. Når luftbomba har nådd maksimal høgde blir sprengladningen utløyst og fyrverkeristjernene blir skote ut i eit kuleforma mønster før dei brenn ut. Små luftbomber blir nytta i fyrverkeribatteri tilgjengelege for konsumentar og større luftbomber blir nytta av profesjonelle.

Reglar og lovverk

Noreg

Bruk av fyrverkeri er regulert av Forskrift om fyrverkeri og pyrotekniske varer, der fyrverkeria er delt inn i fire klassar etter risikonivå. Aldersgrensa for å kjøpa fyrverkeri er 18 år, og nokre klassar er berre lov å selja i perioden 27.–31. desember. Rakettar med styrepinne vart forbode frå og med 2008, medan bakkefyrverkeri er tillate.

Sverige

Fyrverkeri kan berre kjøpast av personar som er fylt 18 år. Kinaputtar var tidlegare forbodne, men er i dag tillatne under fyrverkeriregelverket til EU.

USA

I USA varierer lovverka tilknytt fyrverkeri frå stat til stat, eller frå fylke til fylke. Føderale, statlege og lokale styresmakter regulerer bruken av fyrverkeri i landet. På føderalt nivå regulerer Consumer Product Safety Commission (CPSC) forbrukarfyrverkeri gjennom Federal Hazardous Substances Act (FHSA). Det er i dag lovleg for vanlege forbrukarar å bruka fyrverkeri i 46 statar i USA.

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «ألعاب نارية» frå Wikipedia på arabisk og «Fireworks» frå Wikipedia på engelsk, den 27. desember 2020.