„Výrostci děsili hromy a blesky poklidné občany na palec tlustými pergamenovými roličkami naplněnými zápalnou směsí,“ tak je v čínských spisech z 11. století popsána první zmínka o zábavní pyrotechnice – petardách. Ty jsou překvapivě starší než střelné zbraně; první děla se objevují až ve 14. století. K objevu první pyrotechnické směsi došlo již v 9. stoletím omylem při hledání elixíru života pro zisk dlouhověkosti. „Čínským alchymistům se podařilo smícháním síry, salpetru (dusičnanu draselného) a medu připravit první zápalnou směs. Místo látky, která by život prodlužovala, se jim podařilo připravit látku, která život může radikálně zkrátit,“ popisuje prvopočátek pyrotechniky chemik Luděk Míka.

První světelné ohňostroje se objevily zhruba před 400 lety, ale byly pouze oranžovo-červené, protože jsme ještě neuměli barvit plamen. Na barevné ohňostroje, tak jak je známe dnes, jsme si museli počkat dalších 200 let – bylo totiž potřeba objevit chemické látky, které barví plamen, a také je umět vyrobit v dostatečné kvalitě a čistotě, aby přebarvily všudypřítomný sodík. „Zásadní byl objev Bertholletovy soli (chlorečnanu draselného) začátkem 19. století,“ popisuje Míka. „Je to lepší zdroj kyslíku – lépe podporuje hoření než do té doby používaný dusičnan draselný. Navíc obsažený chlor přispívá k lepšímu barvení plamene.“

Malování na oblohu

Dříve ohňostroje vznikaly metodou pokus-omyl, dnes je to již věda. Velké ohňostroje se připravují i rok dopředu: „Na počítači se provádí simulace na základě reliéfu krajiny, nadmořské výšky, rozmístění stromů a budov, odkud se budou dívat lidé… Podle toho se modeluje, jakou pyrotechniku zvolit i kam a pod jakým úhlem rozmístit odpalovací hmoždíře,“ popisuje Míka běžnou praxi objednávání pyrotechniky „na míru“ podle požadovaných efektů.

K ohňostrojům neodmyslitelně patří i zvuky. „Správný zvuk petardy je dunivý, až člověku poskočí srdce,“ líčí Luděk Míka jeden z rozdílů profesionálních ohňostrojů oproti levné pyrotechnice ze supermarketů, která vydává spíše ostré vysoké třesknutí. „Na začátku každého kvalitního ohňostroje se vystřelí puma, které se říká titanový pozdrav, a ta má jediný efekt – vytvořit výrazný dunivý zvuk, který má přilákat pozornost,“ dodává. 

Zvuky se ale využívají i jako součást barevného efektu. Například pískání ohňostrojů způsobují malé papírové flétničky, do kterých se nefouká pusou, ale pyrotechnicky: „Výbušková slož je namíchaná tak, aby tvořila velké množství plynu, které pak proudí tryskou jako dech při hraní na flétnu,“ vysvětluje Míka.

RNDr. Luděk Míka, Ph.D.

Učitel chemie na gymnáziu a také učitel budoucích učitelů na Katedře učitelství a didaktiky chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Podle něho mají k ohni a efektním pokusům blízko snad všichni chemici. On sám se k této oblibě dostal už v dětství prostřednictvím kreslené postavičky vynálezce Myšpulína z komiksu Čtyřlístek. „Mám štěstí, že se mi to podařilo spojit s profesním životem. Neznám lepší způsob, jak zapůsobit na žáky, než pomocí efektních chemických pokusů.“

Zelenější ohňostroje

Obecně pyrotechniku tvoří směs hořlavin (palivo), oxidovadel (zdroj kyslíku pro hoření), pojiv a dalších látek způsobujících efekty, která je uzavřena do papírových obalů. „Papír je ideální – shoří a je to i bezpečnostní prvek. Když dojde k selhávce, pyrotechnika se namočí na dva dny do vody a je zneškodněno,“ vysvětluje Míka. Stále se zkouší nové pyrotechnické směsi: „Kromě nových efektů se hledají i chemikálie, které by byly ekologicky zelenější, šetrnější k přírodě – hezkých barev se totiž nejlépe dosahuje pomocí těžkých kovů. Dnes již ale existují bezpečnější alternativy,“ uklidňuje chemik. 

Ohňostroje z vesmíru

„Já doufám, že nám ohňostroje zůstanou, že je zcela nezakážou. Oheň fascinuje člověka od nepaměti a profesionální ohňostroje, to je přece nádherná podívaná, to nějaký videomapping nikdy nenahradí,“ vyslovuje Míka přání ohledně budoucnosti ohňostrojů. Hned ale dodává, že silvestrovské oslavy, kdy kdokoli – většinou pod vlivem alkoholu – střílí levnou pyrotechniku ze supermarketu, to je úplně jiný příběh.

Budoucnost ohňostrojů může být i nadpozemská: „Objevují se myšlenky na celoplanetární ohňostroj, který by se odpaloval z oběžné dráhy,“ líčí Míka. Takový ohňostroj by trval třeba několik hodin a viděla by ho polovina planety. „Vypadalo by to jinak, například jako pomalu se měnící barevné obrazce, které se budou nějak pohybovat či přebarvovat – platí tam jiné fyzikální zákony než v zemské atmosféře,“ dodává Luděk Míka poslední informaci, se kterou při letošních oslavách budete moci zazářit vy.

Barevné ohníčky

Za žlutooranžový plamen běžného ohně může sodík, který je ve všech biologických materiálech. To, co v plameni svítí, jsou saze, které vznikají při hoření. Různá barva plamene, tedy i ohňostroje, je způsobena přidáním dalších látek – nejčastěji sloučenin alkalických kovů či kovů alkalických zemin. Za běžných podmínek to jsou všechno bílé práškovité látky připomínající cukr, plamen ale barví rozdílně. To je dáno tím, že ionty kovu absorbují tepelnou energii a přeměňují ji na viditelné světlo různých vlnových délek, tedy i barev.

Prskavky

Konstrukčně nejjednodušší světelná pyrotechnika – na kovový drát je nanesena směs dusičnanu barnatého s dřevěným uhlím a práškovým hliníkem nebo železem, která je spojena lepidlem. Po zapálení probíhá prudká reakce dusičnanu s dřevěným uhlím, která zapálí kousky hliníku či železa. Právě hořící práškový kov je zodpovědný za tvorbu zářivých jisker.

Kulové pumy

Na obloze „kreslí“ oblíbené palmičky a hvězdy. Používat je smějí pouze profesionálové. Kulová puma je tvořena papírovou koulí, která obsahuje další menší kuličky – světličky, ty jsou často různě barevné nebo mají další efekty, jako například prskání, blikání či zvuky. Kulová puma je z odpalovacího hmoždíře vystřelena podobně jako koule z děla – slouží k tomu výmetná slož, střelný prach. Během výstřelu se zapálí zpožďovací zápalnice a výbušková slož „rozprskne“ pumu a světličky po obloze.

Autorka je spolupracovnicí redakce, působí na Univerzitě Karlově