烟花
21烟花,又称花炮、烟火、焰火,是指以烟火药为原料,用于产生声光色的娱乐用品。中国劳动人民发明较早,常用于盛大的典礼或表演中,而现代在全中国以及到全世界唯一能在同天同活动里施放烟花的活动则为跨年(除夕夜)活动1。
烟花和爆竹的大同小异,其结构都包含黑火药和药引。点燃烟花后,化学反应引发爆炸,而爆炸过程中所释放出来的能量,绝大部分转化成光能呈现在人们眼中。制作烟花的过程中加入一些发光剂和发色剂能够使烟花放出五彩缤纷的颜色。焰火要飞得高炸得开,效果才会好。所以,烟花中填充了大量用于发射以及爆炸的火药,只有这样才能达到好的表演效果。
为了保护环境,很多烟花配方中不采用含有重金属和硫元素的物质,减少了二氧化硫和其他硫化物的生成,还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。但是烟花仍然会有燃放危害,比如燃放时噪音污染严重,无论是城市或乡村都会受到影响,燃放时放出较多空气污染物,如SO2、NO、NO2等以及灰尘,还有就是会带来安全隐患。
基本信息
- 中文名
烟花
- 外文名
Fireworks
- 拼音
yān huā
- 用途
庆典或表演
- 别称
花炮、烟火、焰火
- 较早发明
汉族劳动人民
- 组成
包含黑火药和药引
历史渊源
《唐史》载:“李畋,江南西道袁州府上栗麻石人氏,生于唐武德四年(公元621年)四月十八日。”唐太宗李世民被山鬼迷缠,久治无效,遂诏书全国求医。时年24岁布衣猎人李畋应诏揭榜,借打猎用土铳原理,采用竹筒装入硝,爆驱逐山魈邪气,使皇上龙体康复,遂封李畋为爆竹祖师。上栗人历来对李畋顶礼膜拜,早在明太祖洪武三年(公元1370年)就在始建于东晋九年(公元354年)的上栗南街佑圣观中设立了“爆竹祖师李畋之神位”,后李畋回乡以爆竹为业,并逐步把制造爆竹的工艺传给乡邻。李畋造福桑梓,得到百姓的尊重。明太祖洪武三年(即公元1370年),当地人就将每年的4月18日(李畋生日)定为“爆竹鼻祖”的诞辰纪念日,一到这一天,湘赣边界的麻石、大瑶、金刚、文家市、桐木、白兔潭等地的群众便成群结队自发祭奠纪念李畋,一直沿袭至今。
烟花构成
化学原理
烟花其实和爆竹的大同小异,其结构都包含黑火药和药引。点燃烟花2后,类似以上提到的化学反应引发爆炸,而爆炸过程中所释放出来的能量,绝大部分转化成光能呈现在人们眼中。制作烟花的过程中加入一些发光剂和发色剂能够使烟花放出五彩缤纷的颜色。
发光剂是金属镁或金属铝的粉末。当这些金属燃烧时,会发出白炽的强光。发色剂其实只不过是一些金属化合物。金属化合物含有金属离子。当这些金属离子与氧分子发生剧烈反应时,我们会看到化合物燃烧发放出独特的火焰颜色。不同种类的金属化合物在燃烧时,会发放出不同颜色的光芒。举例说,氯化钠和硫酸钠都属于钠的化合物,他们在燃烧时便会发出金黄色火焰。同样道理,硝酸钙和碳酸钙在燃烧时会发出砖红色火焰。在化学科,我们常常会运用以上结果来测试物质中所含的金属。这类型的实验称为焰色试验(flametest)。烟花便是利用金属的这种特性制成的。制作烟花的人经过巧妙的排列,决定燃烧的先后次序。这样,烟花引爆后,便能在漆黑的天空中绽放出鲜艳夺目、五彩缤纷的图案了。
焰色反应
钠Na | 锂Li | 铷Rb | 铯Cs | 钙Ca | 锶Sr | 铜Cu | 钡Ba |
黄 | 紫红 | 紫 | 蓝 | 砖红色 | 洋红 | 绿 | 黄绿 |
高温危险
焰火要飞得高炸得开,效果才会好。所以,礼花弹中填充了大量用于发射以及爆炸的火药,只有这样才能达到好的表演效果。例如,一个直径为20厘米的礼花弹在发射后,要上升到大概200米的高空才会爆炸开来,让我们欣赏到五颜六色的星星点点。而这些星星点点覆盖的半径大约可以有80米左右。
不要小看这些星星点点,它们的温度可不低。在发光发亮时,它们的温度能超过1000℃!正是在这样的高温下,礼花弹中填充的各种特制金属材料才能吸收到足够的能量,发出绚丽的光芒,这就是中学常讲的焰色反应。正是因为不同的金属原子在高温下能够放出不同颜色的光,我们才能看到颜色各异的焰火。
不过,焰色反应有一个很严重的缺点,就是通常需要高温。所以,我们看到焰火晚会中的点点焰火,温度都是非常高的。一般在工艺中,我们使用金属可燃物来达到这样的温度,比如说铝、镁等。铝燃烧时放出的热量很多,甚至可以将铁融化(熔点大约1500℃)。即使焰火的残渣掉到地上时,内部温度也可以达到300℃,绝不是仅仅“有点烫”而已。所以,规定一个安全距离是非常重要的。
但是,烟花作为中国文化的一部分,在全球范围内都有其不可替代的影响力的传播力,只要合理使用,按烟花燃放操作规程进行烟花的运输、购买、存储与燃放,烟花的危险性完全是可控的。
烟花种类
烟花的品种名目繁多。按燃放效果分,主要有十三大类:喷花类、旋转类、旋转升空类、火箭类、吐珠类、小礼花类、烟雾类、造型玩具类、组合烟花类、践香类、摩擦炮类、礼花弹等;具体又可分为冷光烟花、礼花弹、盆花、罗马烛光、火箭、电光花、舞台烟花、冷焰火、瞬间烟花、火炬烟花、玩具烟花、鞭炮、舞台喷泉、架子烟花、日景烟花等3000多个;另外,浏阳生产的大型烟花,主要供大型焰火晚会欣赏而制造。主要种类有"焰火字幕"、"礼花弹"、"盆花"、"火箭"、"大彩火轮"、"架上烟花"6种,每年都有数十至上百个品类、规格。其中冷光烟花(又称冷焰火、冷烟花),无毒无味,燃点低,燃放时甚至可用手触摸,是时下较流行的烟花产品,此类烟花在各种喜庆婚庆晚会、庆典、舞台表演、焰火晚会中大受欢迎,是一种美观实用的喜庆礼仪用品。玩具烟花是以其色彩、音响、运动和烟雾造型取胜,被外商誉为"有声有色"的好烟花。如"全家乐"就以其特有的声、色组合受到人们的喜爱,可谓浏阳花炮,纵横驰骋,响彻四方。
电子烟花
随着人们对环保意识的加强,还出现了电子烟花。电子烟花其实是一个投影仪,机身呈半球形,第一眼都觉得更像是一台天文望远镜。靠着上面的6只高光源LED镜头在光线暗淡的空间投影。其中大镜头一个,小镜头四个,还有一个可以旋转180度的镜头。所有镜头都在透明的球形盖的保护之下。而且底座部分有一排操作按钮。
环保烟花