元旦烟花秀背后的科学秘密

元旦烟花秀背后的科学秘密

引用

澎湃

等

6

来源

1.

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30053036

2.

https://www.163.com/dy/article/JN8CNGVH0550FEZU.html

3.

https://m.bendibao.com/show826531.html

4.

https://photo.sina.cn/album_1_2841_604408.htm?ch=1

5.

http://www.news.cn/20250101/2626c184d0a9464d94ef57c70f125cc4/c.html

6.

https://wjw.beijing.gov.cn/bmfw_20143/jkzs/jksh/202402/t20240219_3565253.html

2025年元旦前夕，多地举办了精彩的烟花表演。在深圳世界之窗，跨年夜的烟花与无人机大秀惊艳全场；在香港维多利亚港，一场以"幸福乐章"为主题的烟花音乐汇演，通过"金木水火土"的概念，展现了自然与生活的紧密联系；在浙江湖州的太湖龙之梦乐园，璀璨的烟花点亮了夜空，市民们在绚烂的焰火中迎接新年的到来。

这些令人惊叹的视觉盛宴背后，究竟蕴含着怎样的科学原理？让我们一起来探索烟花背后的化学奥秘。

烟花的绚丽效果主要由以下几种化学物质共同作用产生：

1. 氧化剂：如硝酸盐、氯酸盐等，用于提供燃烧所需的氧气。常见的氧化剂有硝酸钾、高氯酸钾等。

2. 可燃物：包括硫磺、木炭、镁粉和赤磷等，负责产生能量和火焰。其中，镁粉和铝粉在燃烧时还会发出强烈的白光。

3. 显色剂：通过金属盐（如钠盐、铜盐、钡盐）在高温下电子跃迁发光，呈现不同颜色。例如，钠盐产生黄色火焰，铜盐产生绿色火焰，钡盐产生绿色火焰。

4. 增亮剂：如铝粉和镁粉，在燃烧时发出强烈白光，增加亮度。

此外，烟花中还可能含有其他添加剂，例如粘合剂（石膏、树胶）、发烟剂（硫磺、氯酸钾）以及发声剂（铝热剂、鸣盐），以实现特定的视觉或听觉效果。

烟花之所以能呈现出五彩斑斓的颜色，关键在于其中添加的不同金属盐。当这些金属盐在高温下燃烧时，其电子会吸收能量并跃迁到高能级，当电子从高能级返回低能级时，就会释放出特定波长的光，形成我们看到的不同颜色。

• 红色：锶盐（SrCl2）
• 橙色：钙盐（CaCl2）
• 黄色：钠盐（NaNO3）
• 绿色：钡盐（BaCl2）
• 蓝色：铜盐（CuCl2）
• 紫色：钾盐（KClO3）

通过精确控制各种金属盐的比例，烟花制造者可以创造出各种复杂的色彩效果，使夜空变得更加绚丽多彩。

烟花的爆炸和发光效果主要通过以下化学反应实现：

1. 爆炸反应：
   [ \text{S} + 2\text{KNO}_3 + 3\text{C} \rightarrow \text{K}_2\text{S} + \text{N}_2 + 3\text{CO}_2 ]
   这个反应放热并生成气体，伴随响声。

2. 镁粉燃烧：
   [ 2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO} ]
   这个反应释放大量热量和耀眼白光。

虽然烟花表演美轮美奂，但在观赏时也需要注意安全：

1. 选择安全的观赏地点，远离燃放点200米以上。
2. 遵守现场管理规定，听从工作人员指挥。
3. 不要携带易燃易爆物品。
4. 注意个人安全，看管好老人和儿童。
5. 选择绿色出行方式，避免交通拥堵。

烟花表演不仅是一场视觉盛宴，更是化学科学与艺术的完美结合。通过精确的化学配方和精妙的设计，烟花制造者们为我们呈现了一幕幕令人难忘的夜空美景。在欣赏这美丽景象的同时，也要时刻牢记安全和环保，让这份美好得以延续。