Tworzenie kolorów fajerwerków to złożone przedsięwzięcie, wymagające znacznej sztuki i zastosowania fizyki. Z wyłączeniem pędników lub efektów specjalnych, punkty światła wyrzucane z fajerwerki, zwane „gwiazdami”, na ogół wymagają producenta tlenu, paliwa, lepiszcza (aby zachować wszystko tam, gdzie powinien) i producenta kolorów. Istnieją dwa główne mechanizmy generowania kolorów w fajerwerkach, żarze i luminescencja.
Żarzenie się
Żarzenie jest światłem wytwarzanym z ciepła. Ciepło powoduje, że substancja staje się gorąca i świeci, początkowo emitując promieniowanie podczerwone, a następnie czerwone, pomarańczowe, żółte i białe światło, gdy staje się coraz cieplejsza. Gdy kontrolowana jest temperatura fajerwerków, blask składników, takich jak węgiel drzewny, można zmieniać w celu uzyskania pożądanego koloru (temperatury) we właściwym czasie. Metale, takie jak aluminium, magnezi tytanu, palą się bardzo jasno i są przydatne do zwiększenia temperatury fajerwerków.
Luminescencja
Luminescencja jest wytwarzana światłem
za pomocą energii źródła inne niż ciepło. Czasami luminescencja nazywana jest „zimnym światłem”, ponieważ może wystąpić temperatura pokojowa i niższe temperatury. Aby wytworzyć luminescencję, energia jest absorbowana przez elektron atomu lub cząsteczki, powodując, że staje się ona wzbudzona, ale niestabilna. Energia jest dostarczana przez ciepło płonącego fajerwerku. Kiedy elektron powraca do niższego stanu energetycznego, energia jest uwalniana w postaci fotonu (światła). Energia foton określa jego długość fali lub kolor.W niektórych przypadkach sole potrzebne do uzyskania pożądanego koloru są niestabilne. Chlorek baru (zielony) jest niestabilny w temperaturze pokojowej, więc bar musi być łączony z bardziej stabilnym związkiem (np. chlorowanym kauczukiem). W tym przypadku chlor jest uwalniany w cieple spalania kompozycji pirotechnicznej, aby następnie utworzyć chlorek baru i uzyskać zielony kolor. Z drugiej strony chlorek miedzi (niebieski) jest niestabilny w wysokich temperaturach, więc fajerwerk nie może się rozgrzać, ale musi być wystarczająco jasny, aby można go było zobaczyć.
Jakość składników fajerwerków
Czyste kolory wymagają czystych składników. Nawet śladowe ilości zanieczyszczeń sodu (żółto-pomarańczowy) są wystarczające, aby obezwładnić lub zmienić inne kolory. Konieczne jest staranne sformułowanie, aby zbyt duża ilość dymu lub pozostałości nie maskowała koloru. W przypadku fajerwerków, podobnie jak w przypadku innych rzeczy, koszt często wiąże się z jakością. Umiejętności producenta i data wyprodukowania fajerwerków mają duży wpływ na ostateczny wygląd (lub jego brak).
Tabela barwników fajerwerków
| Kolor | Złożony |
| Czerwony | sole strontu, sole litu węglan litu, Li2WSPÓŁ3 = czerwony węglan strontu, SrCO3 = jasny czerwony |
| Pomarańczowy | sole wapniowe chlorek wapnia, CaCl2 siarczan wapnia, CaSO4·xH2O, gdzie x = 0,2,3,5 |
| Złoto | żarzenie żelaza (z węglem), węgla drzewnego lub czerni |
| Żółty | związki sodu azotan sodu, NaNO3 kriolit, Na3AlF6 |
| Elektryczny Biały | gorący metal, taki jak magnez lub aluminium tlenek baru, BaO |
| Zielony | związki baru + producent chloru chlorek baru, BaCl+ = jasny zielony |
| niebieski | związki miedzi + producent chloru acetoarsenit miedzi (Paris Green), Cu3Tak jak2O3Cu (C2H.3O2)2 = niebieski chlorek miedzi (I), CuCl = turkusowy |
| Fioletowy | mieszanina strontu (czerwony) i miedzi (niebieski) |
| Srebro | spalanie proszku lub płatków aluminium, tytanu lub magnezu |
Sekwencja wydarzeń
Samo zapakowanie barwników w ładunek wybuchowy spowodowałoby niezadowalający pokaz sztucznych ogni! Sekwencja wydarzeń prowadzi do pięknego, kolorowego wyświetlacza. Zapalenie bezpiecznika powoduje zapłon ładunku windy, który napędza fajerwerk w niebo. Ładunkiem windowym może być czarny proszek lub jeden z nowoczesnych paliw pędnych. Ładunek ten pali się w ograniczonej przestrzeni, popychając się w górę, gdy gorący gaz przepływa przez wąski otwór.
Bezpiecznik nadal pali się z opóźnieniem, aby dotrzeć do wnętrza skorupy. Skorupa jest wypełniona gwiazdami zawierającymi paczki metal sole i materiały łatwopalne. Gdy bezpiecznik dociera do gwiazdy, fajerwerk znajduje się wysoko nad tłumem. Gwiazda rozpada się, tworząc świecące kolory dzięki połączeniu żaru ciepła i luminescencji emisji.