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嘣! 啪! 上天啦!

作者:由 中科院物理所 發表于 繪畫日期:2022-03-23

金屬的焰色反應是什麼變化

前幾天晚上鳥巢燃放的煙花一定驚豔到了螢幕前的你。什麼,你沒看到?不慌!這就帶你來回顧那些你錯過的煙花。

嘣! 啪! 上天啦!

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1. 煙花的來源和歷史

煙花,又稱花炮、煙火、焰火、炮仗,花焰等等,源於我國古代四大發明之一的火藥。煙花的具體產生時間已不可考,但隋煬帝有詩云“燈樹千光照,花焰七枝開”(《正月十五日於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慶祝節日供人娛樂的煙花雛形。

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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。

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到了元明年間,許多詩人、文學家都有有關鞭炮煙花的記述。如元代趙孟的詩《贈放煙火者》“紛紛燦爛如星隕,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。

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清代煙花的製作技術不斷提高、規模的不斷髮展,煙花不僅僅出現於皇宮和達官貴人的府邸,每逢佳節民間燃放煙花也成為了一種習慣。為了加強對於煙花的管理,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。

2. 煙花為什麼能夠發生爆炸?

瞭解完煙花的歷史,那麼它究竟是怎麼回事兒呢?小編這就帶你瞭解。

煙花,

是一種以火藥和金屬的粉末製成的物體,以火點燃後會燃燒、爆炸並綻放出五顏六色的光線,通常在戶外使用。

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黑火藥

煙花的原理和爆竹大同小異,其結構都包含

黑火藥

藥引

(導火索)。黑火藥就是我們常說的“一硫二硝三木炭”:

S + 2KNO3+ 3C = K2S + N2↑+ 3CO2↑

上述反應的條件為點燃,硫磺和硝酸鉀是氧化劑。

硫磺,

為淡黃色脆性結晶或粉末,有特殊臭味,是一種易燃固體,可以從天然硫礦中製得,也可用黃鐵礦、碳、氧氣在高溫環境下制硫。

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硫磺

硝酸鉀

可以從硝土中提取出來,主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子,從而生成硝酸鉀。它與有機物接觸能引起燃燒和爆炸。

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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燃料。

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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,瞬間產生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體。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眼中。

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3. 煙花是如何

上天

併產生不同顏色的?

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

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煙花的內部結構

在製作煙花的過程中通常都會加入一些發光劑和髮色劑從而使煙花放出五彩繽紛的顏色。發光機和髮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,會放出不同顏色的光芒。這就是我們常說的

焰色反應

嘣! 啪! 上天啦!

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可見光波段,我們就看到了五彩繽紛的顏色。

嘣! 啪! 上天啦!

某晚會的多彩煙花表演

4. 小編有話說

想必現在大家對煙花有了進一步的瞭解,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歷史,逢佳節放煙花早已成為我們的習慣,大家在燃放的時候要遵守相關規定並注意安全哦~

最後讓我們再來欣賞美麗的煙花吧~

嘣! 啪! 上天啦!

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嘣! 啪! 上天啦!

嘣! 啪! 上天啦!

注:文中圖片來自於百度,微博等網路;如有侵權,請聯絡刪除。

編輯:dogcraft

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