煙花(焰火)
春節放鞭炮的同時,人們也喜歡放煙花。煙花,又稱“煙火”或“焰火”,由鞭炮演變而來。它由引信、推進劑和火藥組成。導火索就是導火索,被點燃,推進劑燃燒,將推進劑射向空中。火藥裏有混合鹽。爆炸後在高溫下與氧氣反應,會產生五顏六色的火花,不可燃物質會產生煙霧。煙花沒有鞭炮清脆的響聲,但有無窮的變化和多彩的圖案。
相傳煙花始於隋唐,盛於宋代。北宋時,煙花的制作非常講究,有“藥偶”來表現國劇人物。南宋時節日流行燃放煙花,當時的情景可以從《老武林》中看到:“自宮漏深,放煙花百余枚。於是音樂無處不在,燭影縱橫,行車猶在。”現代煙花可分為低空禮花、高空禮花、地面禮花、水上禮花、手持禮花、懸掛禮花、造型禮花八大類,令人眼花繚亂。五顏六色的煙花爆竹相互輝映,把節日的夜空裝點得異常熱鬧。
煙花由筒殼(用紙、塑料、金屬片等材料制成)、煙火劑、密封物質、附件(如尾座、橫擔、軸、桿)和點火裝置(如引線、雨刷、電點火頭)組成。它利用煙火劑燃燒或爆炸時產生的光、色、聲、氣、煙等效應,使煙花成為壹種裝飾品。
為什麽煙花有五顏六色
煙花中含有各種化學物質,燃燒時可以給火焰染色。
銅燃燒時,火焰會變成綠色;
硝酸鍶和碳酸鍶燃燒時,能使火焰變紅;
硝酸鈉和草酸鈉燃燒時火焰呈黃色;
硝酸鍶和硝酸鈉按壹定比例混合,燃燒時火焰呈橙色。
只要將這些藥物按不同的比例和順序放入煙花中,煙花燃燒時就會發出五彩繽紛的光。
鞭炮煙花的主要成分是硝化棉,還添加了穩定劑,比傳統黑火藥高效三倍。高效無煙。
鞭炮的主要成分是黑火藥,含有硫磺、木炭粉、硝酸鉀和部分氯酸鉀。制作閃雷、電光槍、禮花槍、彩色禮花時要加入鎂粉、鐵粉、鋁粉、銻粉、無機鹽。點燃煙花爆竹時,木炭粉、硫磺粉、金屬粉等。在氧化劑的作用下迅速燃燒,產生二氧化碳、壹氧化碳、二氧化硫、壹氧化氮、二氧化氮等氣體和金屬氧化物粉塵,同時產生大量的光和熱,導致鞭炮爆炸。紙屑、煙塵、有害氣體隨著聲音和火光四處飛揚,使得排放地點的煙塵彌漫,硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物嚴重汙染空氣。這些氣體對人的呼吸道和眼睛有刺激性。
根據燃燒效果的不同,煙花產品可分為以下十大類(大禮花彈不在此列):
(1)花噴:放電時主要噴出火焰和火花的產品;
(2)旋轉類:燃放時煙花主體旋轉的產品(旋轉升空的產品不在此類);
(3)升空類:在排放過程中由定向裝置定向升空的產品;
(4)吐珠:從同壹個圓筒中有規律地噴出多個珠子的產品;
(5)線香:用裝飾紙或薄紙管包裹煙粉或在鐵絲、竹竿、紙上塗煙粉形成的線香制品;
(6)地面煙花:放在地面上,從炮管中射出,在空氣中爆發出火焰粉末效果的產品;
(7)煙霧類:主要產生煙霧效果的產品;
(八)造型玩具:其外殼制成各種形狀,燃燒時或燃燒後能模仿所創造的形象或動作的產品;
(九)小型煙花(直徑不超過38毫米):彈丸從發射管發射到空中後,能爆成各種花卉圖案或其他效果的產品;
(10)其他。
煙花中煙火劑的主要原料有:
(1)硝酸鉀:硝酸鉀是壹種強氧化劑。制備煙火劑時,硝酸鉀和高氯酸銨不應混合。因為硝酸鉀會與高氯酸銨反應生成吸濕性很強的硝酸銨,如果這些藥劑中含有輕金屬粉末,部分金屬粉末可能會受潮發熱,甚至自燃爆炸。
(2)氯酸鉀:氯酸鉀特別敏感。當與有機物、硫、硫化物、酸或其他可氧化物質混合時,受熱或撞擊、摩擦時,能產生強烈的燃燒和爆炸。氯酸鉀容易被陽光分解,生成極不穩定的亞氯酸鉀和吸濕性極強的氧化鉀。亞氯酸鉀極不穩定。如果與酸、硫化物、有機物混合,容易自燃或爆炸。
(3)硝酸鋇:硝酸鋇在室溫下化學穩定性好,機械感度低。但與氯酸鉀混合時,容易生成高感度的氯酸鋇,與火工品混合時可能導致自燃自爆。
(4)高氯酸鉀:高氯酸鉀的化學穩定性比氯酸鉀好。與硫氰酸鹽混合時產生自爆,與有機物混合時具有強烈的爆炸性能。
(5)硫磺:硫磺和氯酸鉀的混合物能形成高感度的爆炸性物質,撞針或擦針都會爆炸。硫磺是熱和電的不良導體,粉碎碾磨時會產生靜電,引起自燃和爆炸。硫磺粉塵會與氧氣形成爆炸性混合物。當每升空氣中含有7毫克以上的硫時,遇到火源就會爆炸。
(6)鋁粉:鋁粉易溶於稀酸,遇水或受潮會與水反應,產生高溫。如果不及時擴散,會產生自燃自爆。當空氣中每升鋁粉含量超過40毫克時,遇到火源就會爆炸。
(7)鎂粉:鎂粉和鋁粉壹樣,遇濕會自燃爆炸。當每升空氣中含有10-25mg鎂粉時,遇到火源就會爆炸。
(8)鎂鋁合金粉:壹般由50%左右的鎂和50%的鋁組成,化學穩定性比單獨的鎂粉或鋁粉好。當每升空氣中含有32.5毫克的合金粉時,遇到火源就會爆炸。濕的時候會和水反應生成氧化物,放出氫氣,同時會產生大量的熱量。如果不及時消散,會自燃或爆炸。
(9)硫化銻:硫化銻在煙火中用作還原劑和助燃劑。其與氯酸鉀和高氯酸鉀的混合物靈敏度高,比硫磺、氯酸鉀和高氯酸鉀的混合物稍穩定。但其中不可避免地帶有壹些二氧化矽(沙子),大大提高了火工品的機械感度。此外,還有壹種五硫化二銻,它是壹種強還原劑,靈敏度比三硫化二硫高。
(10)紅磷(又名紅磷):紅磷是壹種強源還原劑,在空氣中易被氧化,產生自燃。紅磷和氯酸鉀的混合物含有20%的水時會自燃爆炸。紅磷燃燒時會產生有毒的五氧化二磷白煙。用作煙火劑的紅磷是不允許有微量黃磷(白磷)的,因為黃磷的燃點很低(只有30攝氏度),與其他藥物混合制成產品時容易自燃。
(11)硝化棉:硝化棉易燃易爆,其危險程度取決於硝化程度。含氮量在12.5%以上的硝化纖維素極其危險,遇火會燃燒。當溫度超過40℃時,可加速其分解和自燃。含氮量小於12.5%的硝化棉比較穩定,但加熱或長時間存放後可能自燃爆炸,逐漸分解釋放出酸,降低燃點。發生火災時,禁止用沙子等材料遮蓋蓋子,以免發生爆炸。
煙花是在火藥(主要是硫磺、碳粉、硝酸鉀等)中加入鎂、鋁、銻和鍶、鋇、鈉等金屬化合物制成的。)按壹定比例。因為不同的金屬和金屬離子在燃燒時會呈現出不同的顏色(即“火焰反應”),當煙花在空中爆炸時,會綻放出五顏六色的火花。比如鋁鎂合金,燃燒時會發出耀眼的白光;硝酸鍶和鋰燃燒時發出紅光;硝酸鈉燃燒時會發出黃光;硝酸鋇燃燒時會發出綠光。
除了金屬和金屬化合物,人們還會在煙花中加入不同劑量的氧化劑、助光劑和粘合劑。氧化劑燃燒時會產生大量的氧氣,起到助燃的作用,使煙花更加絢麗多彩。發光助劑可以大大提高煙花的亮度;粘合劑用於將粉末狀化合物結合成不同尺寸的光亮劑顆粒。如果這些顆粒按照壹定的規則排列,就可以制作出不同圖案的煙花。比如把發黃色光的顆粒放在“向日葵”中間的圓圈裏,周圍放發綠色光的顆粒。天空爆炸的時候會形成壹朵綠葉的向日葵,非常漂亮。
煙花的顏色是由不同的金屬燃燒和火焰反應的不同顏色造成的。煙花利用各種金屬粉末在高溫下燃燒,形成各種炫目的顏色。使用不同的金屬可以產生不同的效果,發出不同顏色的光。
火焰反應:
鈉(Na):黃色
鋰(Li):紫紅色
鉀:淺紫色
銣:紫色
銫:紫紅色
鈣:磚紅色
鍶:洋紅色
銅:綠色
鋇:黃綠色
參考資料:
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