为什么烟花是五颜六色的?和爆竹有什么区别?多年的疑问终于解开了

百家 作者:EMBA 2022-01-31 22:45:43 阅读:216

作者:褚昱昊 

来源:科普中国(ID:Science_China)


提到过年,大家一定都会想到烟花爆竹。美丽的烟花点亮了黑色的夜空,响亮的鞭炮烘托出浓浓的年味,陪伴着我们进入新的一年。


如今的烟花五颜六色,爆竹更是多种多样,可你有没有想过,这些烟花到底是由什么组成的呢?为什么会呈现出各种各样的颜色呢?过量的燃放烟花爆竹又会带来哪些危害呢?今天就一起来了解一下。


烟花和爆竹有什么区别?


我们常常把烟花和爆竹联系在一起,那么两者究竟有啥区别呢?


烟花和爆竹最大的区别在于爆竹中一般只会单纯的添加火药,而烟花中往往会为了颜色效果添加显色剂、增亮剂等化学物质。


危险性方面,爆竹在添加火药后会进行密封处理,一旦引燃就会发生爆炸,危险性要高于烟花。



烟花是由什么组成的?


一枚完整的烟花的化学成分主要由氧化剂、可燃物、显色剂和增亮剂四大部分组成。




氧化剂起到助燃、氧化放热的作用,主要有硝酸盐和氯酸盐类等;



可燃物主要包括碳粉、硫磺等,主要起到燃烧、提供能量的作用;


显色剂主要由一些金属盐如钠盐、铜盐、钡盐等组成,也是烟花五彩颜色的主要来源;


增亮剂的作用是使得烟花更加明亮,绚丽,主要利用了镁粉和铝粉在燃烧时明亮的白光。



烟花为什么有不同的颜色?


烟花的颜色主要来源于一些金属盐在燃烧时所产生的特殊火焰颜色。那么,为什么它们燃烧的时候会产生各种各样的颜色呢?原来,这就是化学中有名的“焰色反应”。


尽管焰色反应涉及到金属盐的燃烧,但其实它本质上是一个物理变化。焰色反应的原理简而言之就是金属盐将燃烧时产生的能量以光的形式放了出来。


当部分金属盐燃烧时,金属原子核外的电子吸收了能量,从能级较低的轨道跃迁到了能级较高的轨道,而这一过程是不稳定且可逆的,当电子从高能级的轨道又回到原来轨道时,则会将多余的能量再次以光的形式释放出来。


而不同的金属盐可以释放出不同波长的光,反映到我们肉眼中也就是不同颜色的光了。因此,向烟花中添加不同的金属盐,烟花在燃烧时就会呈现出不同的颜色。


红色的烟花中一般添加锶盐和钙盐;黄色的烟花中主要添加钠盐;紫红色的烟花中主要添加钾盐和锂盐;绿色的烟花中主要添加铜盐和钡盐。不同金属盐的焰色反应,再配合增亮剂铝粉、镁粉燃烧时绚丽的白光,使我们的烟花最终呈现出绚丽多彩的颜色。


燃放烟花爆竹会有哪些危害?


尽管烟花绚丽多彩,爆竹可以增添节日的气氛,但是近年来多个城市相继开始在不同的区域实施禁燃禁放,主要是由于过量的燃放烟花爆竹会对人体和环境产生很大的危害。


烟花爆竹中由于含有大量的木炭、硫磺和金属氧化物粉末,燃烧爆炸时会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等温室气体和污染性气体,严重影响空气质量。


同时,烟花爆竹中的金属氧化物在爆炸后会悬浮在空气中形成有害的粉尘,吸入后会对人体的呼吸道和眼睛产生较强的刺激作用,这也是燃放完烟花爆竹后空气质量都会较差的原因。


除去燃放烟花爆竹时可能产生的火灾、烧伤,烟花爆竹爆炸时产生的噪声污染也是不容忽视的。因此,禁燃禁放对于居民健康和环境保护都有着积极的意义。



近两年来,一种叫做“冷烟花”的东西悄然兴起,冷烟花中添加了燃点较低的金属粉末,通过燃烧喷射达到类似于烟花的效果。


尽管冷烟花燃放时不会产生大量的烟雾,但是其喷射口的温度接近700-800℃,很容易造成人体的烧伤,引发火灾。目前,冷烟花作为易燃易爆品被纳入和传统烟花爆竹同等的管控,这一点我们需要格外注意。



烟花爆竹能为我们带来喜庆的气氛

同时也隐藏着一些危险

过年期间

希望大家在相关规定下

在燃放区安全地燃放


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