每逢佳節或是盛大活動來臨之際,各地經常會施放煙花增加氣氛
當五顏六色的煙花于漆黑的夜幕之中綻放,伴隨“嘭”的一聲巨響,煙花凌空而起,頃刻間,紅的、黃的、紫的、藍的各種顏色的煙花縱橫交錯,宛若流星隕落。
在感到喜悅幸福之際,我們可曾想到過,這些繽紛的顏色是如何形成的呢?
煙花的結構
煙花,又稱煙火、焰火。在火藥發明之后就有煙花了,所以也可稱得上是中國古代四大發明之一。
煙花和鞭炮的結構很相似,都是用黑火藥做藥引,火藥的藥劑在空間爆炸的時候會把煙花送上高空之中,當火藥在高空中燃燒、爆炸,就形成了煙花。
煙花的效果
煙花之所以能綻放五顏六色的樣子,主要是因為“焰色”反應。在煙花制作過程當中,制作人員會定量的加入一些金屬發光劑和發色劑。
金屬發光劑主要是鋁粉和鎂粉,它們在氧氣中充分燃燒時就會發出耀眼的白光。而發色劑主要是一些金屬化合物,金屬化合物中的金屬和氧離子結合發生劇烈的反應,就會產生不同顏色的光芒。
焰色反應是什么?焰色反應也稱作焰色測試及焰色試驗。是某些金屬,或是它們具有揮發性質的化合物在無色火焰中燃燒時,使火焰呈現出特殊顏色的反應。焰色反應的原理是每種化學元素所含有的“身份證”——特征光譜。
由于鈉、鍶等元素的光譜中某些譜線占據了主導地位,所以它的焰色反應極其明顯,有色煙花通常會使用這些金屬元素。
說到這里很多人都會覺得這是種化學反應,事實卻是:焰色反應屬于物理變化。
因為它并無新的物質生成,主要是物質內部的電子能級改變所產生的變化,并不涉及化學性質和其本身物質結構的改變。
不同類別的金屬化合物在空氣中燃燒時會產生不同的顏色,所以我們常常會使用燃燒后產生的顏色,來辨別是哪種金屬化合物。
舉例幾種常見的顏色:鈉元素燃燒時所產生的焰色反應是黃色的,銅元素是綠色的,而鉀元素則通常呈現淺紫色,但由于鉀元素中通常會摻雜些鈉元素,所以我們經常會使用藍色鈷玻璃觀察。
制作煙花的人會將這些物質進行巧妙的排序,來決定燃燒的先后次序,我們看到五彩繽紛、絢爛十足的煙花,其實是“電子”在跳舞。
在清楚了煙花的顏色后,讓我們來繼續深入了解煙花聲音效果。
火藥的藥劑在空間中爆炸時會產生大量的氣體,有些氣體從噴孔縫隙穿梭可以發出動聽的笛聲和哨聲。有的氣體爆炸能力強一些,可以直接炸碎容器產生爆破聲和“余震”的嗡嗡聲。
通俗來說,煙花的聲音效果產生類似于管樂的原理,不同的樂器能在氣流下發出不盡相同的音色。
大氣無形殺手:煙花
煙花雖美,但在燃放的過程中會釋放大量的空氣污染物?!八嵊辍钡闹饕獦嫵晌铮憾趸?、一氧化氮二氧化氮等,就是煙花燃放時產生的氣體。這些氣體不僅會對大氣造成危害,更會影響人體的呼吸系統和心血管系統。
1990年,遼寧省丹東市春節前夕煙花爆竹齊鳴,據環保站人員檢測,這些氣體的危害相當于一起重大污染事故。隨著時代的發展和科技的進步,越來越多的人開始關心環保問題,于是電子煙花由此誕生了。
電子煙花不采用黑火藥和藥引,利用內部的電子元器件,通過燈光反射帶、彩屑來產生傳統煙花爆炸后的絢爛多彩。例如河北就舉辦了一場電子煙花展,展覽結束后不僅沒有產生過多火藥燃燒后的刺鼻氣味,更沒有傳統煙花燃放后所產生的垃圾。電子煙花還可回收利用,可謂既環保又美觀。
但相較于傳統煙花,由于電子煙花是最新研發出來的,市場上并沒有大量普及,大眾是無法購買的。
過去燃放煙花爆竹是為了驅魔辟邪,而現如今,煙花更多意味著噪音和大氣污染。煙花雖然絢麗多彩,但我們更應該盡量避免給環境帶來過多負擔。
來源:蝌蚪五線譜
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