生活科普:煙花是如何上天並產生不同顏色的?
發布時間:2021-07-05
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前幾天晚上鳥巢燃放的煙花一定驚豔到了屏幕前的你。什麽(me) ,你沒看到?不慌!這就帶你來回顧那些你錯過的煙花。


是不是很好看?要知道北京市對於(yu) 煙花爆竹的燃放是有專(zhuan) 門規定的,根據《北京市煙花爆竹安全管理規定》的第十四條:本市五環路以內(nei) (含五環路)區域為(wei) 禁止燃放煙花爆竹的區域。

那麽(me) 有同學就要問了,為(wei) 什麽(me) 可以在鳥巢看到呢?這是因為(wei) 第十四條同時規定:國家、本市在慶典活動和其他節日期間,需要在禁止或者限製燃放煙花爆竹區域內(nei) 燃放煙花爆竹的,由市人民政府決(jue) 定並予以公告。這下明白了吧。

Part.1

煙花的來源和曆史

煙花,又稱花炮、煙火、焰火、炮仗,花焰等等,源於(yu) 我國古代四大發明之一的火藥。煙花的具體(ti) 產(chan) 生時間已不可考,但隋煬帝有詩雲(yun) “燈樹千光照,花焰七枝開”(《正月十五日於(yu) 通衢建燈夜升南樓詩》),講述的就是元宵佳節燃放花焰,即煙花,的情景。這說明至少在隋唐時期就已有了用於(yu) 慶祝節日供人娛樂(le) 的煙花雛形。宋代的"架子煙火"或"盆景煙花"已具相當規模。豪放派詞人代表辛棄疾曾有“東(dong) 風夜放花千樹,更吹落,星如雨”的詞句(《青玉案·元夕》),便是對其生動而形象的描寫(xie) 。到了元明年間,許多詩人、文學家都有有關(guan) 鞭炮煙花的記述。如元代趙孟頫的詩《贈放煙火者》“紛紛燦爛如星隕,㸌㸌喧豗似火攻。”則描述了正月十五燃放煙火的熱鬧景象,把煙火比作隕星和火攻。
清代煙花的製作技術不斷提高、規模的不斷發展,煙花不僅(jin) 僅(jin) 出現於(yu) 皇宮和達官貴人的府邸,每逢佳節民間燃放煙花也成為(wei) 了一種習(xi) 慣。為(wei) 了加強對於(yu) 煙花的管理,清代的《大清律例》則規定:花爆作坊均要由官府審批方可掛牌,並且燃放煙花須在規定的場所。

Part.2

煙花為(wei) 什麽(me) 能夠發生爆炸

了解完煙花的曆史,那麽(me) 它究竟是怎麽(me) 回事兒(er) 呢?小編這就帶你了解。煙花,是一種以火藥和金屬的粉末製成的物體(ti) ,以火點燃後會(hui) 燃燒、爆炸並綻放出聲音和五顏六色的光線,通常在戶外使用。
黑火藥煙花的原理和爆竹大同小異,其結構都包含黑火藥和藥引(導火索)。黑火藥就是我們(men) 常說的“一硫二硝三木炭”:S + 2KNO3+ 3C = K2S + N2↑+ 3CO2↑上述反應的條件為(wei) 點燃,硫磺和硝酸鉀是氧化劑。

硫磺,為(wei) 淡黃色脆性結晶或粉末,有特殊臭味,是一種易燃固體(ti) ,可以從(cong) 天然硫礦中製得,也可用黃鐵礦、碳、氧氣在高溫環境下製硫。

硫磺硝酸鉀可以從(cong) 硝土中提取出來,主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子,從(cong) 而生成硝酸鉀。它與(yu) 有機物接觸能引起燃燒和爆炸。硝酸鉀木炭是木材或木質原料經過不完全燃燒,或者在隔絕空氣的條件下熱解,所殘留的深褐色或黑色多孔固體(ti) 燃料。木炭
外部提供熱源將燃料點燃。硝酸鉀分解放出的氧氣使木炭和硫黃劇烈燃燒,瞬間產(chan) 生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體(ti) 。由此發生化學反應引發爆炸,而爆炸過程中所釋放出來的能量,絕大部分轉化成光呈現在我們(men) 眼中。

Part.3

煙花是如何上天並產(chan) 生不同顏色的?

煙花的封裝一般都是密閉的,而爆炸反應發生後會(hui) 產(chan) 生大量的熱量和氣體(ti) ,在密閉的環境中,由於(yu) 上下端的密閉性較差,氣體(ti) 從(cong) 下方噴出。根據牛頓第三定律,禮花彈獲得上升的動力,火藥的內(nei) 能轉化為(wei) 熱能以及禮花彈的動能和勢能。當火藥耗盡,由於(yu) 慣性,禮花彈繼續上升,此時內(nei) 部的炸藥被引燃,在天上發生爆炸。

煙花的內(nei) 部結構

在製作煙花的過程中通常都會(hui) 加入一些發光劑和發色劑從(cong) 而使煙花放出五彩繽紛的顏色。發光機和發色劑中都含有金屬化合物,不同種類的金屬化合物在燃燒時,會(hui) 放出不同顏色的光芒。這就是我們(men) 常說的焰色反應。

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常見金屬的焰色反應顏色

小編提醒大家注意哦,焰色反應是物理變化,不要記錯哦。本質是每種元素都有其獨特的光譜,當受熱時原子的電子會(hui) 吸收能量躍遷至較高的不穩定能級,然後再回到曾經的低能級並釋放特定波長的電磁波。某些金屬對應釋放的電磁波正好位於(yu) 可見光波段,我們(men) 就看到了五彩繽紛的顏色。
某晚會(hui) 的多彩煙花表演

Part.4

小編有話說

想必現在大家對煙花有了進一步的了解,下次看煙花的時候你就可以講(chui)給(xu)別(yi)人(bo)聽啦。煙花在我國有上千年的曆史,逢佳節放煙花早已成為(wei) 我們(men) 的習(xi) 慣,大家在燃放的時候要遵守相關(guan) 規定並注意安全哦~

最後讓我們(men) 再來欣賞美麗(li) 的煙花吧~

注:文中圖片來自於(yu) 百度,微博等網絡;如有侵權,請聯係刪除。
來源:中科院半導體(ti) 所



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