Почему воздушные шары на солнце мутнеют, сдуваются, лопаются? И что с этим делать?

Наступило лето, господа - товарищи, и наступили традиционные летние вопросы:

На улице, летом, особенно в солнечную погоду: 

• почему воздушные шары быстро мутнеют и теряют свой внешний вид? 
• почему гелиевые шары быстро сдуваются? 
• почему воздушные шары так не долго живут и так быстро лопаются? 
• и как с этим бороться? 

Хорошие, летние вопросы, традиционные для первого года работы в аэродизайне.
Давайте разберемся, по порядку и не торопясь. 

Толстый латекс - тонкий латекс

Шары разных производителей имеют разную толщину стенок. Например, итальянские и мексиканские шары имеют тонкие стенки, а шары колумбийского розлива - имеют более толстые стенки. Так же, толщина стенок шара, зависит от размера надутого воздушного шара: если шар передуть, т.е. надуть до диаметра, превышающего оптимальный, то стенки шара станут тоньше.

Свойства надутого воздушного шара зависят от толщины материала стенок шара, т.е. от толщины латекса шара.

Механическая прочность шаров

Чем толще стенки воздушного шара, тем он устойчивей к механическим повреждениям: проколам, царапанью, истиранию и т.д. Шары, которые находятся на улице, постоянно собирают на себе пыль, содержащую абразивные частицы. Если шары соприкасаются друг с другом, и, благодаря ветру, трутся друг об друга, то они постоянно получают эти самые механические повреждения.

Шары с тонкими стенками лопаются чаще и быстрее, чем шары с толстыми стенками.

Сдувание шаров

Латекс, из которого делают воздушные шары является пористым материалом, т.е. он имеет открытые поры, через которые может проникать газ. Газ, находящийся внутри надутого шара, находится под давлением, которое больше атмосферного давления (иначе шар не раздуть). Поэтому газ, находящийся внутри надутого шара, выдавливается наружу через поры латекса (а не наоборот!). Когда газ покидает шар, тогда давление внутри шара снижается, упругий латекс сжимается и шар уменьшается в размерах - сдувается.

Чем меньше молекулы газа, тем они быстрее покидают шар. Поэтому гелиевые шары сдуваются быстрее чем шары, надутые воздухом.

Чем толще стенки шаров, тем медленнее происходит истечение газа из шара. В местах механических повреждений (микроцарапин) толщина стенок значительно уменьшается, поэтому поцарапанные шары сдуваются быстрее, чем целые шары.

Чем выше температура окружающей среды, тем активнее ведут себя молекулы газа, находящегося внутри надутого шара. Поэтому, с ростом температуры, возрастает и скорость сдувания шаров.

Окисление латекса

Основным фактором, разрушающий воздушные шары является кислород, содержащийся в атмосфере. Молекула латекса, в ступившая в химическую реакцию с кислородом распадается на две короткие части - явление деструкции. У окисленного латекса снижается эластичность и увеличивается липкость, а так же возрастает количество пор. Окисление латекса происходит во внешнем слое надутого шара и продвигается во внутрь. Последствия окисления латекса называются его старением.

Визуально окисление латекса проявляется в потере блеска (отражающей способности) и появлению белого налета на поверхности шара. Этот налет - и есть зола от сгоревшего (окисленного) латекса.

По своему действию окисление истончает стенки воздушного шара и делает их липкими.

Поражающие факторы

Основными факторами, вызывающие сокращение времени жизни и/или уничтожение воздушных шаров на улице являются окисление латекса и пыль. Все, что усиливает действие этих факторов на воздушные шары называется поражающими факторами:

Температура окружающего воздуха

Чем выше температура вокруг воздушного шарика, тем активней происходит его окисление, т.е. с повышением температуры растет скорость этой химической реакции и стенки шара истончаются быстрее. Так же, чем выше температура, тем активней газ покидает шар через поры латекса.

При понижении температуры окисление латекса и истечение газа из шара замедляются.

Шары темных оттенков кажутся таковыми, потому что они больше поглощают светового излучения, чем отражают. Шары светлых оттенков наоборот: больше отражают света, чем поглощают. Поэтому, при прочих равных условиях, темные шары нагреваются больше, чем светлые шары. И именно поэтому, темные шары лопаются или сдуваются первыми.

Ветер

При обдуве шара воздухом (уличные ветры, работа вентиляторов и кондиционеров в помещениях, сквозняки в помещениях), количество кислорода, участвующего в окислении шаров увеличивается и скорость старения латекса так же увеличивается. Чем сильнее обдувать шар, тем быстрее будут истончаться его стенки. При обдувании шаров на улице, сильные ветры обязательно принесут к шарам больше уличной пыли.

При отсутствии обдува шаров, окисление латекса замедляется. Также сокращается количество пыли, которую собирают на себе воздушные шары.

Солнечный свет

Солнечное излучение в своем спектре содержит значительную долю ультрафиолетового излучения. Там все сложно: в составе УФ излучения есть и мягкий ультрафиолет (от которого мы загораем), есть и жесткий ультрафиолет, который вызывает солнечные ожоги, есть немножко коротковолнового излучения, от которого можно ослепнуть, ну это не важно. Важно то, что невидимая часть солнечного излучения, которая называется ультрафиолетовым, весьма активизирует атмосферный кислород. Этот возбужденный кислород очень активно соединяется с латексом, так что шары умирают за пару часов.

Летом, и особенно, когда Солнце находится в зените, на Землю обрушивается мощный поток УФ излучения, который на раз убивает воздушные шары. В это время даже загорать не рекомендуется, какие тут шары...

Наоборот, когда облачно, или когда Солнце стоит низко над горизонтом (или зимой), поток УФ излучения мал и особого действия на шары не оказывает.

Озон

При действии на кислород УФ излучения (солнечный свет, УФ-подсветка в ночных клубах, бактерицидные УФ лампы в медицинских учреждениях), а так же при воздействии на кислород электромагнитный полей большой напряженности (высоковольтные линии электропередач, или состояние природы перед грозой), кислород возбуждается настолько, что часть двух-атомарных молекул кислорода распадается на части, которые присоединяются к другим молекулам. Таким образом получатся газ озон - трех-атомарный кислород. Озон не стабилен, но пока кислород находится в возбужденном состоянии, какое-то количество озона в воздухе постоянно присутствует. Кстати, озон, в отличии от кислорода, имеет запах (можно понюхать работающий копировальный аппарат, чтобы вспомнить этот запах).

Так вот озон - самый мощный разрушитель воздушных шаров. Если в вокруг шара находится немного озона, то скорость окисления становится очень большой. Есть озон - нет шаров.

Кстати, именно по этому, перед грозой шары быстро падают, все дело в озоне, а не в том, что шары боятся грозы.

Выводы

После всего того, что я написал выше, самым замечательным вариантом является отказаться от работы с шарами на улице летом. Кстати, иногда этой действительно лучше, чем терять свою репутацию, постоянно заменяя постоянно лопающиеся шары.

Но если, отказаться от летних уличных работ с воздушными шарами не представляется возможным, то рекомендуется придерживаться нескольких правил.

Для уличных работ нужно использовать шары с максимально толстыми стенками. Это семпертекс или кваталекс, разумеется; бельгийские шары тоже хороши. Джемар, мексиканские, китайские шары, они поэтому и не дорогие, что латекса в них мало, и стенки у таких шаров тонкие.

Даже при использовании качественных шаров, рекомендуется выбирать их на размер больше. Например, брать шары 12" а надувать их как шары 10". Это позволить увеличить толщину стенок, а значит позволит увеличить время жизни шаров.

При установке шаров на улице, если есть выбор, то использовать места защищенные от ветра и прямого солнечного излучения.

При хранении и перевозке шаров рекомендуется использовать мешки, в которые упаковывать надутые шары или изделия из надутых шаров. Мешок защищает от обдува, от пыли и от прямого солнечного излучения. А темный мешок еще и защищает от завидущих глаз, что так же не маловажно.

По возможности, следует максимально заменять шары из латекса на фольгированные шары. Фольгированные шары на улице гораздо более живучи. Так же, следует избегать использования гелиевые шаров из латекса, и везде, где это возможно, заменять гелий на воздух.

Надеюсь, что данный материал окажется полезным.

Может я чего и упустил, так что спрашивайте, помогу, чем смогу.