Menara New York City skyline menyoroti lampu berwarna bendera Amerika Serikat dengan dimeriahkan letupan kembang api saat berlangsungnya perayaan Hari Kemerdekaan Amerika Serikat di New York, AS, 4 Juli 2017. AP Photo
TEMPO.CO, Wisconsin - Ada rahasia unik di balik meriahnya pertunjukan kembang api, yang bisa dijelaskan sains melalui proses reaksi kimia dan fisika. American Chemical Society (ACA) menyatakan, dalam setiap kembang api, terdapat sesuatu yang disebut aerial shell.
Itu adalah sebuah tabung berisi bubuk mesiu dan lusinan modul kecil yang disebut star dengan diameter 1 sampai 1,5 inchi (3-4 sentimeter). Star yang ada menahan bahan bakar zat pengoksidasi logam yang merupakan sumber warna kembang api.
Saat sumbu bubuk mesiu dinyalakan dan menyemburkan arial shell ke udara, star akan menyebar dan meledak jauh di udara sehingga menghasilkan cahaya dan warna seperti air mancur.
Setelah tersulut api, zat yang ada pada star dan zat pengoksidasi akan menghasilkan panas dengan sangat cepat. Star kemudian mengaktifkan zat warna yang mengandung logam.
Saat dipanaskan, atom dalam senyawa logam menyerap energi, menyebabkan elektron mengatur ulang kondisi mereka, dari keadaan energi rendah ke energi tertinggi. Saat elektron turun kembali ke energi yang rendah, kelebihan energi akan dipancarkan sebagai cahaya.
Bassam Z Shakhashiri, profesor kimia dari Universitas Wisconsin Madison, Amerika Serikat, setiap elemen kimia melepaskan jumlah energi yang berbeda. Energi inilah yang menentukan warna atau panjang gelombang cahaya yang dipancarkan. Misalnya, bila natrium nitrat dipanaskan, elektron dalam atom natrium menyerap energi dan menjadi aktif.
Saat elektron turun dari energi tinggi mereka melepaskan energinya, sekitar 200 kilojoule per mol (satuan unit pengukuran untuk zat kimia) atau energi cahaya kuning.
Kembang api dalam perayaan uji rudal balistik Korea Utara. (REUTERS)
Dalam laman situs mereka ACA menjelaskan, untuk menciptakan warna biru diperlukan jumlah senyawa tembaga klorida yang bervariasi. Warna merah berasal dari garam strontium dan garam lithium, dan warna merah terang dipancarkan oleh strontium carbonate.
Sama seperti cat, warna sekunder dibuat dengan menggabunkan ramuan warna-warna primer. Campuran senyawa tembaga penghasil biru dan senyawa strontium penghasil warna merah menghasilkan cahaya ungu.
Kembang api dalam perayaan Hari Kemerdekaan Amerika Serikat. (AP Photo)
John Conkling, ahli kembang api dari Washington College, Maryland mengatakan, kembang api telah ada sejak berabad-abad yang lalu. Para ahli kembang api dikenal sebagai ahli kimia piroteknik.
Para ahli tersebut telah mengembangkan kombinasi bahan kimia yang tidak hanya menghasilkan tampilan visual yang menakjubkan dalam berbagai bentuk dan warna, namun juga stabil dan aman digunakan.
