《烟花易冷》中的科学世界

鹄鄉

烟花为什么会呈现五颜六色？

我们观赏到的烟花往往是五颜六色的，烟花的颜色与一种药丸的组成成分有关。这种药丸是由点火的黑火药、氧化剂、燃料等组成。而烟花的色彩便是来自于药丸中的着色剂，更准确地说是来自着色剂中金属的色反应。

焰色反应是指金属或其化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征焰色的反应。因此，我们想生产什么颜色的烟花，就可以在药丸中加入相应的金属或者其化合物。

烟花为何易冷？

首先，金属都会有焰色反应。其次，焰色反应中不同频率的光对应不同的颜色，不同的元素其电子结构不同，导致能级结构与间隔也不同，所以放出的光子的能量、频率、波长不同，颜色也就不同，且电子在能级间跃迁所需的时间特别短暂。

那么，烟花为何易冷呢？产生焰色反应需要的温度和其环境温度相差是比较大的，我们知道温差越大，热传递速度越大，因此，烟花温度下降到无法产生焰色反应的时间越短。因为烟花跃迁时间短暂，所以，灿烂的烟花往往是转瞬即逝的。这就是烟花为何易冷的原因。

环保烟花真的“环保”吗？

燃放烟花时，不小心会引起火灾和伤人事故，还会导致空气污染、噪音污染，那么，环保烟花真的有可能存在吗？

在2008年北京奥运会的开幕式上，鸟巢上空燃起的烟花给人们留下了深刻的印象，这种烟花的特点是无纸屑、无残渣、无刺鼻味道、烟雾小。它运用新型环保材料代替了“纸壳压力舱”，压缩空气取代了火药。

环保型烟花，主要通过三方面减少污染：一是在烟花爆竹配方中不采用含有重金属和硫元素的物质，从而减少二氧化硫气体和其他硫化物的生成；二是减少金属粉的用量，某些环保烟花更是全部使用有机物作为可燃物；三是通过改变氧化剂和可燃物的量来改变系统的氧平衡和燃烧温度，控制燃烧反应。


来源：科普时报
作者：徐海 楚婉苓 杨敏