દિવાળીની રાત્રે આકાશમાં ફટાકડા ફૂટે ત્યારે લાલ, લીલા, વાદળી અને સોનેરી રંગોની રોશની જોવા મળે છે. પરંતુ આ રંગો ક્યાંથી આવે છે? આ કોઈ જાદુ નથી, પરંતુ રસાયણશાસ્ત્રનું વિજ્ઞાન છે.
દરેક તત્વના પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન અલગ-અલગ ઊર્જા સ્તરે રહે છે. જ્યારે ફટાકડા સળગે છે ત્યારે ખૂબ ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. આ ગરમીને કારણે ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જા શોષીને ઊંચા ઊર્જા સ્તરે પહોંચી જાય છે. જોકે, તેઓ ત્યાં લાંબો સમય રહી શકતા નથી અને ફરીથી પોતાના મૂળ ઊર્જા સ્તરે પાછા ફરે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન તેઓ ઊર્જા પ્રકાશના સ્વરૂપમાં બહાર કાઢે છે. દરેક તત્વમાંથી ચોક્કસ તરંગલંબાઈનો પ્રકાશ નીકળે છે અને તેના આધારે અલગ-અલગ રંગ જોવા મળે છે. શાળાની પ્રયોગશાળામાં કરવામાં આવતો ફ્લેમ ટેસ્ટ પણ આ જ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
ફટાકડામાં અલગ-અલગ રંગો બનાવવા માટે વિવિધ રાસાયણિક તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:
- લાલ રંગ: સ્ટ્રોન્શિયમના સંયોજનો, જેમ કે સ્ટ્રોન્શિયમ કાર્બોનેટ અથવા ક્લોરાઇડ. આ સૌથી લોકપ્રિય અને ચમકદાર રંગોમાંનો એક છે.
- લીલો રંગ: બેરિયમના સંયોજનો, જેમ કે બેરિયમ ક્લોરાઇડ અથવા નાઇટ્રેટ.
- વાદળી રંગ: કોપર એટલે કે તાંબાના સંયોજનો, ખાસ કરીને કોપર ક્લોરાઇડ.
- પીળો રંગ: સોડિયમના સંયોજનો. સોડિયમનો પ્રકાશ એટલો તેજસ્વી હોય છે કે તે અન્ય રંગોને પણ દબાવી શકે છે.
- નારંગી રંગ: કેલ્શિયમના સંયોજનો.
- જાંબલી રંગ: સ્ટ્રોન્શિયમ (લાલ) અને કોપર (વાદળી)ના સંયોજનોના મિશ્રણથી જાંબલી રંગ જોવા મળે છે.
- સફેદ અને ચાંદી જેવો ચમકદાર રંગ: એલ્યુમિનિયમ, મેગ્નેશિયમ અથવા ટાઇટેનિયમ જેવી ધાતુઓના કણો.
- સોનેરી ચિનગારીઓ: લોખંડના કણો અથવા ચારકોલને કારણે સોનેરી ચિનગારીઓ જોવા મળે છે.
ફટાકડા બનાવનારાઓ માટે ઘેરો વાદળી રંગ તૈયાર કરવો હંમેશાં એક મોટો પડકાર રહ્યો છે. તાંબામાંથી બનતો વાદળી રંગ માત્ર ચોક્કસ તાપમાનની મર્યાદામાં જ યોગ્ય રીતે દેખાય છે. આ તાપમાન આશરે 1200 ડિગ્રી સેલ્સિયસની આસપાસ હોય છે. જો તાપમાન વધારે થઈ જાય તો રાસાયણિક સંયોજન તૂટી જાય છે અને રંગ ઝાંખો પડી જાય છે. બીજી તરફ, તાપમાન ઓછું હોય તો પ્રકાશ એટલો નબળો રહે છે કે આકાશમાં સ્પષ્ટ દેખાતો નથી. આ જ કારણ છે કે આતશબાજીના શોમાં ઘેરો અને સ્પષ્ટ વાદળી રંગ ઉત્પન્ન કરવો એ વિજ્ઞાન અને કળા બંનેની કસોટી માનવામાં આવે છે.
ફટાકડામાં માત્ર રંગ જ નહીં અન્ય ઘટકો પણ પ્રક્રિયામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે:
- ઓક્સિડાઇઝર: પોટેશિયમ નાઇટ્રેટ જેવા પદાર્થો સળગવાની પ્રક્રિયા માટે ઓક્સિજન પૂરો પાડે છે અને ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.
- ઇંધણ: ચારકોલ અથવા સલ્ફર જેવા પદાર્થો સળગવાની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે.
- બાઇન્ડર: મિશ્રણમાં રહેલા તમામ પદાર્થોને એકસાથે જોડીને રાખે છે.
- ક્લોરિન આપતા પદાર્થો: કેટલાક ચમકદાર રંગો માટે મેટલ ક્લોરાઇડ બનવું જરૂરી હોય છે, જેનાથી રંગ વધુ ઘેરો અને સ્પષ્ટ દેખાય છે.
આકાશમાં જોવા મળતી ગોળાકાર આકૃતિઓ અને અલગ-અલગ પેટર્ન બનાવવા માટે રંગ આપતા નાના-નાના દાણાઓનો ઉપયોગ થાય છે. તેમને સ્ટાર્સ કહેવામાં આવે છે. ફટાકડાના વિસ્ફોટ સાથે આ દાણાઓ ચારે તરફ ફેલાય છે અને આકાશમાં સુંદર ગોળાકાર આકાર બનાવે છે.