煙花與焰色反應

　　一、爆竹中的化學

　　中國民間有“開門爆竹”一說。即在新的一年春節到來之際，家家戶戶開門的第一件事就是燃放爆竹，以“噼里啪啦”的爆竹聲除舊迎新。春節燃放爆竹的同時，民間還喜歡放煙花。煙花沒有爆竹清脆的聲響，但卻有變幻無窮、色彩紛呈的圖案。絢麗多彩的煙花與聲聲爆竹相輝映，將節日的夜空裝點得熱鬧非凡。

　　我國人民燃放煙花爆竹已有二千多年歷史。每逢喜慶日子，人們為了增加節日的歡樂氣氛，燃放煙花爆竹。

　　爆竹的主要成分是什么？煙花在空中爆炸時，為什么會綻放出五彩繽紛的火花？燃放煙花爆竹可以增加節日的喜慶氣氛，但是近幾年來，我國許多大、中城市相繼做出禁止燃放煙花爆竹的決定。這是為什么呢？

　　爆竹的主要成分是黑火藥，含有硫磺、木炭粉、硝酸鉀，有的還含有氯酸鉀。制作煙花時是在火藥中按一定配比加入鎂、鋁、銻等金屬粉末和鍶、鋇、鈉等金屬化合物制成的。由于不同的金屬和金屬離子在燃燒時會呈現出不同的顏色，所以煙花在空中爆炸時，便會綻放出五彩繽紛的火花。例如，鋁鎂合金燃燒時會發出耀眼的白色光；硝酸鍶和鋰燃燒時會發出紅色光；硝酸鈉燃燒時會發出黃色光；硝酸鋇燃燒時則會發出綠色光。

　　當煙花爆竹點燃后，木炭粉、硫磺粉、金屬粉末等在氧化劑的作用下，迅速燃燒，產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等氣體及金屬氧化物的粉塵，同時產生大量光和熱、而引起鞭炮爆炸。紙屑、煙塵及有害氣體伴隨著響聲及火光，四處飛揚，使燃放現場硝煙彌漫，硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等嚴重污染空氣。這些氣體對人的呼吸道及眼睛都有刺激作用。燃放鞭炮不僅污染空氣，飛揚的紙屑、煙塵落在地面上，還會影響清潔衛生。同時爆炸聲如雷貫耳，據測定單個閃光雷爆炸時，其噪聲至少在130分貝（dbA）以上，成為噪聲公害。此外，每逢春節，由于燃放鞭炮而引起火災，炸傷手臂、面部或眼睛的事故屢見不鮮。因此，禁止燃放煙花爆竹，對于保護環境，維護人民的正常生活秩序，都是十分有利的。

　　 二、五彩繽紛的煙花

　　過春節時，家家戶戶都喜歡煙花。煙花是由筒殼體（紙、塑料、薄金屬片等材料制成），煙火劑，封口物質，附件（如尾翼底座、橫擔、軸、桿），點火裝置（如引線、擦火板、電點火頭等）組成。它利用煙火劑燃燒或爆炸時產生的光、色、音響、氣動、發煙等效應，使煙花成為一種供觀賞品。

　　煙花是在火藥（主要成分為硫黃、炭粉、硝酸鉀等）中按一定配比加入鎂、鋁、銻等金屬粉末和鍶、鋇、鈉等金屬化合物制成的。由于不同的金屬和金屬離子在燃燒時會呈現出不同的顏色（即“焰色反應”），所以煙花在空中爆炸時，便會綻放出五彩繽紛的火花。例如，鋁鎂合金燃燒時會發出耀眼的白色光；硝酸鍶和鋰燃燒時會發出紅色光；硝酸鈉燃燒時會發出黃色光；硝酸鋇燃燒時則會發出綠色光。

　　除了金屬和金屬化合物外，人們還會在煙花里加入不同劑量的氧化劑、助光劑和黏合劑。氧化劑在燃燒時會產生大量氧氣，起到助燃和使煙花顏色更加鮮艷的作用；助光劑能大大提高煙花的亮度；黏合劑則用來將粉末狀的化合物組成大小不一的光劑顆粒。如果把這些顆粒按一定的規則排列，就可以制成不同圖案的煙花。如“向陽花”中間一圈放上發黃色光的顆粒，周圍放上發綠色光的顆粒，到天空爆炸后，就會形成一朵綠葉扶襯的向日葵，美麗極了。

　　煙花的顏色是由于不同金屬灼燒，發生焰色反應顏色不同造成的。煙花是利用各種金屬粉末在高熱中燃燒而構成各種奪目的色彩的。使用不同金屬就能產生不同效果，發出不同顏色的光芒

　　焰色反應：

　　鈉（Na）：黃 鋰（Li）：紫紅 鉀（K）：淺紫 銣（Rb）：紫

　　銫（Cs）：紫紅 鈣（Ca）：磚紅色 鍶（Sr）：洋紅 銅（Cu）：綠

　　鋇（Ba）：黃綠

　　煙花爆竹的種類

　　按燃燒效果不同，可將煙花產品分為以下十類：

　　（1）噴花類：燃放時以噴射火苗、火花為主的產品；

　　（2）旋轉類：燃放時煙花主體自身旋轉的產品

　　（3）升空類：燃放時，由定向器定向升空的產品；

　　（4）吐珠類：從同一筒體有規律地發射多珠的產品；

　　（5）線香類：用裝飾紙或薄紙筒裹裝煙火藥或在鐵絲、竹桿、紙片上涂敷煙火藥形成的線香狀產品；

　　（6）地面禮花類：放置在地面，從筒體內發射并在空中爆發出焰藥效果的產品；

　　（7）煙霧類：產生煙霧效果為主的產品；

　　（8）造型玩具類：產品外殼制成多種形狀，燃燒時或燃燒后能模仿所造形象或動作的產品；

　　（9）小禮花彈類（直徑不大于38mm）：彈體從發射管中發射到空中后，能爆發出各種花型圖案或其他效果的產品。