Havai fişekler estetik ve eğlence amaçlı kullanılan düşük patlayıcı güçlü piroteknik aygıtlardır. Piroteknik ısı, ışık, gaz, duman ve/veya ses üretmek için bağımsız olarak kendinden ekzotermik (ısı veren) kimyasal reaksiyonları sürdürme yeteneğine sahip maddeleri kullanma olarak adlandırılır.
Havai fişekler nasıl çalışır?
Havai fişek en basit haliyle bir sigorta (fitille) ile kağıda sarılan baruttan oluşur. Barut, %75 potasyum nitrat (KN03), %15 kömür(karbon) veya %10 sülfürden oluşur. Yeterli ısı uygulandığında malzemeler birbirleriyle reaksiyona girer. Sigortanın(fitilin) yanması havai fişeği yakmak için gerekli ısıyı sağlar. Yakıt olarak kömür kullanılır. Potasyum nitrat oksitleyici olarak kullanılırken, sülfür reaksiyonu hafifletir. Karbon ve oksijen, karbon dioksit ve enerji oluşturur. Potasyum nitrat, sülfür ve karbon, azot ve karbon dioksit gazları ve potasyum sülfür oluşturmak için reaksiyona girerler. Genişleyen azot ve karbondioksitten gelen basınç, havai fişeğin kağıt ambalajını patlatır.
Havai fişekler nasıl renk alır?
Havai fişeklerdeki renkler metal tuzlarından gelir. Kimyada ‘tuz’ metal ve metal olmayan atomlar içeren herhangi bir bileşiği ifade eder. Bu bileşiklerin bazıları yakıldığında yoğun renkler üretir. Havai fişeklerde yaygın olarak kullanılan metal tuzları şunları içerir: stronsiyum karbonat (kırmızı), kalsiyum klorür (turuncu), sodyum nitrat (sarı), baryum klorür (yeşil), bakır klorür (mavi), beyaz (titanyum, alüminyum, berilyum veya magnezyum tozu). Mor rengini elde etmek için stronsiyum (kırmızı) ve bakır (mavi) bileşiklerinin bir karışımı kullanılarak üretilir. Metal tuzları “yıldızlar” veya “piroteknik yıldızlar” adı verilen küçük bezelye-erik büyüklüğünde peletler (sıkıştırılmış organik kimyasallar) halinde paketlenir.
Havai fişeklerde kullanılan kimyasallar
Çoğu havai fişek üretiminde toksik olmayan kimyasallar kullanılır. Ama bazı kimyasallarda bir miktar toksik bulunur. Havai fişekler ağır metal kalıntıları, sülfür-kömür bileşikleri ve bazı düşük konsantrasyonlu toksik kimyasallar içerebilecek duman ve toz üretir. Havai fişek yanmasının bu yan ürünleri, belirli bir havai fişek içeriğinin karışımına bağlı olarak değişir. Örnek olarak yeşil renk, bazıları toksik olan ve bazıları olmayan çeşitli baryum tuzları eklenerek üretilebilir. Herhangi bir serpintinin toksisitesi, kullanılan siyah toz miktarından, oksitleyici tipinden, üretilen renklerden ve fırlatma yönteminden etkilenebilir.
Havai fişek patlaması sonucunda tam olarak çözünmeyen ve havaya karışın toksik kimyasallar bulunur. Havai fişeklerden çıkan duman esas olarak akciğerlere kolayca girebilen ince toksik tozlardan (partikül madde) oluşur. Bu, astımı veya çoklu kimyasal duyarlılığı (MCS) olan insanlar için gerçek bir tehdittir. Havai fişek yanmasından kaynaklanan duman, sülfür-kömür bileşikleri, ağır metal izleri ve diğer toksik kimyasallar veya gazların bir karışımını içerebilir. Yanma bulutu ozon, kükürt dioksit ve nitrik oksit gibi zararlı dumanlar içerebilir. Havai fişek serpintisi su kaynaklarını kirletebilir ve zemindeki kalıntılar yağmurla taşınabilir ve göller, nehirler veya okyanuslarda sonlanabilir.
*Yunus Emre Yetim: Metalurji ve malzeme mühendisi