Vysvětlená pyrotechnická chemie vatikánského papeže
Pyrotechnická chemie řídí recepty vatikánu na černobílý kouř používané k oznamování papežských volebních výsledků
Černý kouř z komína na střeše Sixtinské kaple naznačují, že vysoká škola kardinálů se nepodařilo zvolit nového papeže 13. března 2013 ve Vatikánském městě ve Vatikánu.
Vatikánští kardinálové se dnes shromažďují v konkláve, aby začali volit nástupce pozdě Papež Francis– Což znamená, že pozornost na světě je na komínu připojeném k Sixtinské kapli. Zde oblázky hlasovacích kol Black Smoke Mark, která nedokážou sblížit na vítězi, dokud kardinálové neoznámí, že se dohodli, vydáním oblaku bílého kouře, dramatické předehry k odhalení nového vůdce římskokatolického světa.
Přestože se rituál může cítit jako něco z jiné éry, papežský konkláve Barevné kouřové signály se začaly používat až v roce 1903Podle NBC News – relativně nedávný vývoj procesu, který se děje téměř téměř tisíciletí. Historicky byly signály někdy nejednoznačné, ale pro nedávné volby Vatikán jasně konzultoval s vědeckými odborníky, aby zajistil, že komín Sixtinské kaple oznamuje jasný rozsudek. V době konkláve 2013, který zvolil papeže Františka, publikoval Vatikán ingredience každé kouřové směsi. (Tisková kancelář Holy SEK neodpověděla na žádosti o potvrzení, že stejné recepty zůstanou v tomto roce používány.) Zde je chemie Za oznámení o kouři konkláve.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Pro chemiky, „kde je kouř, je oheň“ odkazuje na spalování. Při spalovacích reakcích palivo reaguje s látkou bohatý na kyslík zvanou oxidační vůči, která vytváří odpadní produkty, které často zahrnují vodu a oxid uhličitý.
Ale Vatikánské zaměření je kouř, spíše než spalování, které jej vytváří. Kouř se skládá z malých částic suspendovaných ve vzduchu, říká John Steinberg, odborník na pyrotechniku. Barva kouře je diktována barvou částic, což znamená, že bílý a černý barevný kouř je výsledkem odpadních produktů jiných než oxid uhličitý, což je bezbarvé. „Nechcete úplné spalování, protože pokud spálíme uhlík úplně, dostaneme oxid uhličitý,“ říká.
Roztok, vysvětluje Steinberg, je zastavit reakci před plně spálením paliva – cíl, kterého lze dosáhnout navržením reakce s více palivem než oxidací a snížením teploty, při které dochází. Tyto principy jsou základem jak kouřů produkovaných vatikánským konkláve.
Když je kolo neprůkazné, konkláve posílá černý kouř přes komín. Zde jsou pyrotechnika ve hře jednoduché, protože černé částice se snadno vytvářejí – jsou výsledkem většiny typů organických paliv. „Černý kouř je nejjednodušší“, říká Steinberg.
Recept na černý kouř z roku 2013 se skládá ze směsi chloristanu draselného, anthracenu a síry. V této reakci je chloristan draselného oxidace bohatého na kyslík, což je role, kterou často slouží ve ohňostroji, protože je poměrně bezpečný a snadno se vzdát kyslíku; Anthracen je palivo. Ale anthracen je relativně obtížné spálit, vysvětluje Steinberg – tedy přidání malé síry. Síra se roztaví při nízké teplotě, což umožňuje chloristanu draselného a anthracenu důkladněji; Síra také snadno hoří a povzbuzuje směs, aby spalala.
Bílý kouř ze střechy Sixtinské kaple, který naznačuje volbu kardinála Jorge Mario Bergoglia jako římského papeže se jménem papeže Františka I ve Vatikánském městě 13. března 2013.
Grzegorz Galazka/Mondadori Portfolio prostřednictvím Getty Images
Chemicky řečeno, bílý kouř je náročnější, říká Steinberg. Některé zdroje bílých částic, jako je chlorid zinku nebo chlorid amonný, mohou být silně dráždivé – což se zdá, že se Vatikán chtěl vyhnout. Místo toho recept na rok 2013 vyžaduje chlorát draselný, běžný cukr laktóza a typ borovice pryskyřice někdy známé jako řecké hřiště.
První dvě ingredience jsou běžný pár, Steinberg říká: „Každý pyrotechnika ví, že pokud chcete kouř, začnete s chloreánem draselným a cukrem.“ Chlorent draselného obsahuje o jeden méně atom kyslíku na molekulu než chloristan draselný používaný v černém kouři a je ještě silnějším oxidací-je tak silné, že je nebezpečné použití se sírou náchylným ke spalování. V tomto případě je však nutný výkonný oxidační vůči, protože ani cukr ani pryskyřice borovice není obzvláště dychtivá po spálení, říká Steinberg.
Je to borovicová pryskyřice, která propůjčuje papežský kouř jeho bílý odstín. Priniová pryskyřice je relativně bohatá na vodu a dlouhé řetězy uhlovodíků obsahujících kyslík zvanými karboxylovými kyselinami. Společně vodu a karboxylové kyseliny zajišťují, že spalování vytváří umělý oblak vodní páry, aby ohlašoval nového papeže. „To je v podstatě to, co je tento kouř,“ říká Steinberg. „Je to hustá mlha kapiček vody.“
