原创《烟花爆竹的化学原理》
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王丽君
一、爆竹中的化学
在新的一年到来之际,家家户户开门的第一件事就是燃放爆竹,以“噼里啪啦”的爆竹声除旧迎新.春节燃放爆竹的同时,民间还喜欢放烟花.在空中划出一道优美的弧线,之后绽放出一朵美丽的花朵,虽然只是昙花一现,但却是无比绚烂.烟花没有爆竹清脆的声响,但却有变换无穷、色彩纷呈的图案.绚丽多彩的烟花与声声爆竹相辉映,将节日的夜空点缀的热闹非凡.爆竹起源至今有2000多年的历史.在没有和纸张时,古代人便用火烧竹子,使之爆裂发声,以驱逐瘟神.这当然是民俗传说,但却反映了古代汉族劳动人民渴求安泰的美好愿望.爆竹说法上各个历史时期不同,在现代,华人在传统节日、婚礼喜庆、各类庆典、庙会活动等场合几乎都会燃放鞭炮,特别是在春节期间,为了增加节日的欢乐气氛,燃放烟花爆竹.这时鞭炮的使用量超过全年用量的一半.
爆竹的成分是什么？烟花在空气中爆炸时,为什么会绽放出五彩缤纷的火花？
爆竹的主要成分是黑,含有硫磺、木炭粉、硝酸钾,有的还含有氯酸钾.制作烟花时是在中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶钡、钠等金属化合物制成的.由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色,所以烟花在空中爆炸时,便会绽放出五彩缤纷的火花.例如：镁铝合金燃烧时会发出耀眼的白光；硝酸钠燃烧时会发出光；硝酸锶和锂燃烧时会发出红色光；硝酸钡燃烧时会发出绿色光.
二、五彩缤纷的烟花
烟花是由筒壳体（纸、塑料、薄金属片等材料制成）、烟花剂、封口物、附件、点火装置组成.它利用烟花剂燃烧或爆炸时产生的光、色、音响、气动、发烟等效应,使烟花成为观赏品.
烟花是在（主要成分为硫磺、木炭粉、硝酸钾等）中按一定比例加入镁、铝、锑等金属粉末和锶钡、钠等金属化合物制成的.由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色（即“焰色反应”）,所以烟花在空中爆炸时,会产生五彩缤纷的火花.有的药剂被点燃后能强烈地燃烧产生一定亮变和光色,并产生一亮一熄的脉冲现象.这种效果我们称为闪烁,也是利用发光效应的一种.在药剂中除了加入金属粉外,还要加入易产生大量的固体和液体生成物的材料.这样即可使药剂燃烧后,由于有金属粉存在则会产生较高的温度和较大的亮度,当固体和液体的残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时,即会出现低温辐射给人一种熄灭的感觉.当下一层药剂被点燃后,又会产生高温和较大的亮度.紧接着又用固体和液体残渣覆盖再下一层的药剂,以此推类,则会出现一亮一灭的现象.我们利用这种一亮一熄的脉动现象,可制造出有如雪花飘飘、红星闪耀等烟花成品和各种零部件.
除了金属和金属化合物外,人们还会在烟花里加入不同剂量的氧化剂、助光剂和粘合剂.氧化剂在燃烧时会产生大量氧气,起到助燃和使烟花颜色更加鲜艳的作用,助光剂能大大提高烟花的亮度,粘合剂则用来将粉末状的化合物组成大小不一的光剂颗粒.如果把这些颗粒按一定的规则排列就可以制成不同图案的烟花.如“向阳花”中间一圈放上发黄光的颗粒,周围放上发绿色光的颗粒,到填空爆炸后,就会形成一朵绿叶的向日葵,美丽极了.
烟花的颜色是由于不同金属灼烧,发生焰色反应颜色不同造成的.烟花是利用各种金属粉末在高热中燃烧而构成各种夺目的色彩.使用不同金属就能产生不同效果,发出不同颜色的光芒.例如含钠离子Na 黄 含锂离子Li 紫红 含钾离子k浅紫(透过蓝色钴玻璃) 含铷离子Rb 紫 含钙离子Ca 砖红色 含锶离子Sr 洋红 含铜离子Cu 绿 含钡离子Ba 黄绿 含铯离子Cs 紫红 含铁离子Fe 无色.
（作者单位：835800新疆新源县第二中学）
烟花爆竹论文参考资料：
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