煙花是由筒殼(ke)體(紙、塑料、薄(bo)金屬片等材料制成),煙(yan)火(huo)劑(ji),封口物質,附(fu)件(如尾(wei)翼底座、橫擔、軸、桿),點火(huo)裝置(如引線、擦(ca)火(huo)板(ban)、電點火(huo)頭(tou)等)組(zu)成。它利(li)用煙(yan)火(huo)劑(ji)燃燒或爆炸時(shi)產生(sheng)的光、色、音響(xiang)、氣動、發煙(yan)等效應,使(shi)煙(yan)花成為一種供觀賞品。
煙花為什么會有五彩繽紛的顏色
煙(yan)花(hua)是在火藥(yao)(主要成分為硫黃(huang)、炭粉、硝(xiao)酸(suan)(suan)鉀等(deng))中按一(yi)定配比加(jia)入鎂(mei)、鋁(lv)(lv)、銻等(deng)金屬粉末和(he)(he)鍶、鋇、鈉等(deng)金屬化合(he)物制(zhi)成的(de)。由于不(bu)同(tong)的(de)金屬和(he)(he)金屬離子(zi)在燃燒(shao)(shao)(shao)時(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)呈(cheng)現出(chu)不(bu)同(tong)的(de)顏色(se)(即“焰色(se)反應”),所以煙(yan)花(hua)在空中爆炸時(shi)(shi)(shi),便(bian)會(hui)(hui)綻放(fang)出(chu)五彩(cai)繽紛的(de)火花(hua)。例如(ru),鋁(lv)(lv)鎂(mei)合(he)金燃燒(shao)(shao)(shao)時(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)發出(chu)耀眼(yan)的(de)白(bai)色(se)光;硝(xiao)酸(suan)(suan)鍶和(he)(he)鋰燃燒(shao)(shao)(shao)時(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)發出(chu)紅色(se)光;硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉燃燒(shao)(shao)(shao)時(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)發出(chu)黃(huang)色(se)光;硝(xiao)酸(suan)(suan)鋇燃燒(shao)(shao)(shao)時(shi)(shi)(shi)則會(hui)(hui)發出(chu)綠色(se)光。
除了(le)金(jin)屬和(he)金(jin)屬化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)外(wai),人們還會在煙(yan)(yan)花(hua)(hua)里加(jia)入不(bu)(bu)同(tong)劑(ji)量的(de)(de)氧化(hua)劑(ji)、助光劑(ji)和(he)黏合(he)(he)劑(ji)。氧化(hua)劑(ji)在燃燒時會產生(sheng)大量氧氣,起到(dao)(dao)助燃和(he)使(shi)煙(yan)(yan)花(hua)(hua)顏色更加(jia)鮮艷的(de)(de)作用;助光劑(ji)能大大提(ti)高煙(yan)(yan)花(hua)(hua)的(de)(de)亮(liang)度;黏合(he)(he)劑(ji)則用來(lai)將粉(fen)末狀的(de)(de)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)組(zu)成(cheng)大小不(bu)(bu)一(yi)的(de)(de)光劑(ji)顆粒(li)。如果(guo)把這些顆粒(li)按一(yi)定(ding)的(de)(de)規(gui)則排列,就可以制成(cheng)不(bu)(bu)同(tong)圖案(an)的(de)(de)煙(yan)(yan)花(hua)(hua)。如“向(xiang)陽花(hua)(hua)”中間(jian)一(yi)圈放上發(fa)黃色光的(de)(de)顆粒(li),周圍放上發(fa)綠(lv)色光的(de)(de)顆粒(li),到(dao)(dao)天空爆炸后,就會形成(cheng)一(yi)朵(duo)綠(lv)葉(xie)扶襯(chen)的(de)(de)向(xiang)日葵(kui),美麗極了(le)。
煙(yan)花的顏色(se)是由于不(bu)(bu)同(tong)金(jin)屬灼燒(shao),發(fa)(fa)生(sheng)焰色(se)反(fan)應顏色(se)不(bu)(bu)同(tong)造成(cheng)的。煙(yan)花是利(li)用各種(zhong)金(jin)屬粉(fen)末在高熱中燃燒(shao)而構成(cheng)各種(zhong)奪目的色(se)彩的。使用不(bu)(bu)同(tong)金(jin)屬就能產生(sheng)不(bu)(bu)同(tong)效(xiao)果,發(fa)(fa)出(chu)不(bu)(bu)同(tong)顏色(se)的光芒。
焰色反應:
鈉(Na):黃
鋰(Li):紫紅(hong)
鉀(K):淺紫
銣(Rb):紫
銫(Cs):紫紅(hong)
鈣(Ca):磚紅(hong)色
鍶(Sr):洋紅(hong)
銅(Cu):綠
鋇(bei)(Ba):黃(huang)綠(lv)
煙花爆竹主要成分
鞭炮、煙(yan)花(hua) 主要成(cheng)分為硝化纖(xian)維,已經加入穩定劑,是傳統(tong)黑火(huo)藥3倍的效(xiao)率(lv)。高(gao)效(xiao)、無(wu)煙(yan)。
爆竹(zhu)的主要成分是黑火(huo)(huo)藥,含有(you)硫(liu)磺(huang)、木炭粉(fen)、硝酸鉀,有(you)的還含有(you)氯酸鉀。制作(zuo)閃光雷、電光炮(pao)、煙花炮(pao)、彩(cai)色焰火(huo)(huo)時(shi),還要加入鎂(mei)粉(fen)、鐵粉(fen)、鋁粉(fen)、銻粉(fen)及(ji)無機鹽。當煙花爆竹(zhu)點燃后,木炭粉(fen)、硫(liu)磺(huang)粉(fen)、金(jin)屬粉(fen)末等(deng)在氧(yang)(yang)(yang)(yang)化劑的作(zuo)用下(xia),迅(xun)速燃燒,產(chan)生二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳(tan)、一氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳(tan)、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化硫(liu)、一氧(yang)(yang)(yang)(yang)化氮(dan)、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化氮(dan)等(deng)氣體及(ji)金(jin)屬氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物(wu)(wu)的粉(fen)塵(chen),同時(shi)產(chan)生大量光和熱而引起鞭炮(pao)爆炸。紙屑(xie)、煙塵(chen)及(ji)有(you)害氣體伴隨著響聲(sheng)及(ji)火(huo)(huo)光,四(si)處飛揚,使燃放現(xian)場硝煙彌漫,硫(liu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物(wu)(wu)、氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物(wu)(wu)、碳(tan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物(wu)(wu)等(deng)嚴重污染空氣。這(zhe)些氣體對人(ren)的呼吸道及(ji)眼睛都有(you)刺激作(zuo)用。
煙花中煙火劑的主要原材料
(1)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鉀:硝(xiao)(xiao)酸(suan)鉀是強氧化劑。在配制煙火藥(yao)時,不宜將硝(xiao)(xiao)酸(suan)鉀與高(gao)氯酸(suan)銨混合使(shi)用。因為硝(xiao)(xiao)酸(suan)鉀會與高(gao)氯酸(suan)銨發生瓜,生吸(xi)濕性很強的硝(xiao)(xiao)酸(suan)銨,如(ru)果這(zhe)些藥(yao)劑中含有(you)輕金屬粉末(mo)時, 些金屬粉末(mo)就可能受潮發熱,甚(shen)至自燃、自爆。
(2)氯酸鉀(jia)(jia):氯酸鉀(jia)(jia)特別敏感(gan),它與有機物(wu)、硫(liu)磺、硫(liu)化物(wu)、酸類(lei)或其他易氧(yang)化的(de)和(he)物(wu)質混(hun)合(he)后(hou),受熱(re)或受到撞擊和(he)磨(mo)擦,均能產生強烈的(de)燃燒和(he)爆炸。氯酸鉀(jia)(jia)受日光照射容易分解(jie),生成(cheng)極不穩定的(de)亞(ya)氯酸鉀(jia)(jia)和(he)吸濕性很強的(de)氧(yang)化鉀(jia)(jia),亞(ya)氯酸鉀(jia)(jia)極不穩定,如果(guo)與酸類(lei)、硫(liu)化物(wu)和(he)有機物(wu)等混(hun)合(he),極易自燃或自爆。
(3)硝酸鋇(bei):常溫下硝酸鋇(bei)的(de)化學穩定性較好,機械感度(du)不高,但與氯酸鉀混合,容(rong)易生成敏(min)感性較強的(de)氯酸鋇(bei),配合制成煙火(huo)藥時,有可能(neng)產生自燃、自爆。
(4)高(gao)氯酸(suan)鉀:高(gao)氯酸(suan)鉀的化(hua)學穩定性較氯酸(suan)鉀好(hao),與硫化(hua)氰酸(suan)鹽混(hun)(hun)合產生自爆(bao),與有(you)機物混(hun)(hun)合具有(you)強烈的爆(bao)炸(zha)性能。
(5)硫(liu)(liu)磺:硫(liu)(liu)和(he)氯酸鉀的混合物可形成(cheng)爆(bao)炸性物質,感度很高,銷經撞擊(ji)或磨擦就會(hui)爆(bao)炸,硫(liu)(liu)為熱和(he)電(dian)的不(bu)良(liang)導體(ti),在粉碎(sui)、碾磨時會(hui)產(chan)生(sheng)靜電(dian),引(yin)起自(zi)燃和(he)爆(bao)炸。硫(liu)(liu)磺粉塵在人氣(qi)中會(hui)與氧形成(cheng)爆(bao)炸性混合物,當每公升空氣(qi)中含硫(liu)(liu)7毫克(ke)以上時,遇到火源就會(hui)爆(bao)炸。
(6)鋁粉:鋁粉易溶(rong)于稀酸,遇水(shui)或受潮會與水(shui)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)反應,產(chan)生(sheng)高(gao)溫,如果不(bu)及時(shi)擴(kuo)散,會產(chan)生(sheng)自燃、自爆。當每公升空氣中(zhong)含鋁粉40毫克以上(shang)時(shi),遇到火源就會爆炸。
(7)鎂粉:鎂粉與鋁粉一樣,受(shou)潮會產生自燃、自爆。當(dang)每(mei)公升空氣中含(han)鎂粉10-25毫克(ke),遇到火源(yuan)就會爆炸。
(8)鎂鋁(lv)合金粉(fen):一般由(you)鎂、鋁(lv)各50%左(zuo)右組成(cheng)的(de)金屬(shu)互化(hua)的(de),化(hua)學穩定性比單獨的(de)鎂粉(fen)或鋁(lv)粉(fen)要(yao)好(hao)。當每(mei)公升空(kong)氣(qi)中含有合金粉(fen)32.5毫克時(shi)(shi),遇火源(yuan)就會(hui)(hui)爆炸(zha),受潮與水作用(yong)后生(sheng)成(cheng)氧化(hua)物,并放出氫(qing)氣(qi),同時(shi)(shi)產生(sheng)大量熱,如(ru)果不(bu)及時(shi)(shi)散熱,會(hui)(hui)自燃或自爆。
(9)硫(liu)化銻(ti):硫(liu)化銻(ti)在煙(yan)火藥(yao)中用作還(huan)(huan)原劑(ji)、助燃劑(ji),它(ta)與氯酸鉀、高(gao)(gao)(gao)氯酸鉀的(de)混合物(wu)敏感度很高(gao)(gao)(gao),比(bi)硫(liu)與氯酸鉀、高(gao)(gao)(gao)氯酸鉀的(de)混合物(wu)稍穩定,但(dan)由于它(ta)不可(ke)避免(mian)地帶有一些二(er)氧化硅(沙子),從而大大提高(gao)(gao)(gao)了煙(yan)火藥(yao)的(de)機械感度。另外還(huan)(huan)有一種(zhong)五硫(liu)化二(er)銻(ti),它(ta)是一種(zhong)強還(huan)(huan)原劑(ji),比(bi)三硫(liu)化二(er)硫(liu)的(de)感度更高(gao)(gao)(gao)。
(10)赤(chi)磷(lin)(lin)(又名紅磷(lin)(lin)):赤(chi)磷(lin)(lin)是一種強還源劑(ji),在(zai)(zai)空氣中容(rong)易被氧(yang)化(hua),并產生自燃(ran),赤(chi)磷(lin)(lin)與(yu)氯酸鉀的(de)混合物(wu),在(zai)(zai)含水分20%的(de)情(qing)況下,稍(shao)經撞(zhuang)擊或(huo)摩(mo)擦就(jiu)會自燃(ran)與(yu)爆炸(zha)。赤(chi)磷(lin)(lin)燃(ran)燒時(shi),產生有(you)毒的(de)五氧(yang)化(hua)二磷(lin)(lin)白(bai)色煙霧。用作煙火劑(ji)的(de)赤(chi)磷(lin)(lin),不允許有(you)黃(huang)(huang)磷(lin)(lin)(白(bai)磷(lin)(lin))痕跡,因為黃(huang)(huang)磷(lin)(lin)的(de)燃(ran)點很(hen)(hen)低(僅30攝氏(shi)度),與(yu)其他藥物(wu)混合制成產品時(shi),很(hen)(hen)容(rong)易自燃(ran)。
(11)硝化棉:硝化棉具有高度(du)(du)可(ke)燃(ran)(ran)性(xing)(xing)和爆炸性(xing)(xing),其危(wei)險程(cheng)度(du)(du)根據硝化程(cheng)度(du)(du)而(er)定,含氮量在12.5%以上(shang)的硝化棉危(wei)險性(xing)(xing)極(ji)大,遇火(huo)(huo)即燃(ran)(ran)燒。在溫度(du)(du)超過40℃時能加速其分(fen)解(jie)而(er)自燃(ran)(ran)。含氮量不足12.5%的硝化棉雖然比較穩定,但(dan)受熱或儲存日久,逐(zhu)漸分(fen)解(jie)而(er)放(fang)出(chu)酸,降(jiang)低(di)著火(huo)(huo)點,亦有自燃(ran)(ran)自爆的可(ke)能。失(shi)火(huo)(huo)時,嚴(yan)禁用(yong)砂土等物(wu)壓(ya)蓋,以免發生爆炸。