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五彩斑斓的烟花到底是化学反应还是物理反应?

分区:软件资讯 更新:2023-01-21 20:04:46

当五颜六色的烟花在漆黑的夜幕中绽放时,伴随着一声巨响,烟花凌空而起。瞬间,红、黄、紫、蓝的烟花交错如流星坠落。你有没有在觉得开心快乐的时候想到过这些缤纷的颜色是如何形成的呢?

01烟花的焰色

竟然不算化学反应?

烟火,也称焰火,是在火药发明后产生的。

烟花爆竹在结构上非常相似,都是用黑火药作为导药。当火药在太空中爆炸时,它会向天空发射烟花。当火药在空中燃烧爆炸时,就形成了烟火。

烟花之所以能绽放五颜六色的样子,主要是因为“焰色”反应。

在烟花生产过程中,生产者会定量添加一些金属发光剂和发色剂。金属发光剂主要是铝粉和镁粉,在氧气中充分燃烧会发出耀眼的白光。显色剂主要是一些金属化合物,金属化合物中的金属在高温下发生电子跃迁时,会产生不同颜色的光。

什么是火焰反应?火焰反应又称焰色试验、焰色试验。这是一种反应,一些金属或其挥发性化合物在无色火焰中燃烧,使火焰呈现特殊的颜色。

焰色反应的原理是每种化学元素所含有的“身份证”——特征光谱。

由于钠、锶等元素的一些可见谱线在光谱中占主导地位,其火焰反应极其明显,彩色烟花通常使用这些金属元素。

说到这里,很多人会认为这是化学反应,但事实是:焰色反应属于物理变化。因为它没有新的物质,主要是物质内部电子能级的变化,不涉及化学性质和自身物质结构的变化。

不同种类的金属化合物在空气中燃烧会产生不同的颜色,所以我们经常用燃烧后产生的颜色来区分是哪种金属化合物。

举一些常见颜色的例子:

钠元素燃烧时所产生的焰色反应是黄色的,铜元素是绿色的,而钾元素则通常呈现浅紫色,但由于钾元素中通常会掺杂些钠元素,所以我们经常会使用蓝色钴玻璃观察。

做烟花的人会把这些物质巧妙地排列起来,确定燃烧的顺序。我们看到五颜六色、绚丽多彩的烟花,其实是“电子”在跳舞。

了解了烟花的颜色之后,我们继续了解烟花的音响效果。

当火药在太空中爆炸时,会产生大量的气体,有些气体在喷嘴的缝隙中穿梭时,可以发出美丽的笛声和哨声。有些气体的爆炸能力更强,可以直接压碎容器产生爆破声和“余震”的嗡嗡声。一般来说,烟花的音响效果类似于管乐的原理,不同的乐器在气流的作用下可以产生不同的音色。

02大气无形的杀手:烟花

烟花虽然好看,但是在燃放的过程中会释放大量的空气污染物。“酸雨”的主要成分:二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等。是燃放烟花时产生的气体。这些气体不仅会对大气造成危害,还会影响人体呼吸系统和心血管系统。

1990年,辽宁省丹东市春节前夕燃放烟花爆竹。据环保站人员检测,这些气体的危害相当于一起重大污染事故。

随着时代的发展,科技的进步,越来越多的人开始关心环保,于是电子烟花诞生了。目前市场上常见的电子烟花是指用电控制烟花燃放而不是传统的机械点火的方式,即利用内部电子元件加热点火,不使用黑火药和导药。

真正意义上的电子烟花应该是用电子设备模拟传统烟花爆炸的视觉感受和声音效果,而不使用火药,所以电子烟花产品可以回收利用,既环保又美观。

但相对于传统烟花,电子烟花是新研发的,还没有在市场上广泛使用,所以市民还买不到。虽然烟花是五颜六色的,但我们应该尽量避免给环境带来太多的负担。

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