你看到的绚烂烟花，其实是“电子”在跳舞

每逢佳节或是盛大活动来临之际，各地经常会施放烟花增加气氛。

当五颜六色的烟花于漆黑的夜幕之中绽放，伴随“嘭”的一声巨响，烟花凌空而起，顷刻间，红的、黄的、紫的、蓝的各种颜色的烟花纵横交错，宛若流星陨落。

在感到喜悦幸福之际，我们可曾想到过，这些缤纷的颜色是如何形成的呢？

烟花的结构

烟花，又称烟火、焰火。在火药发明之后就有烟花了，所以也可称得上是中国古代四大发明之一。

烟花和鞭炮的结构很相似，都是用黑火药做药引，火药的药剂在空间爆炸的时候会把烟花送上高空之中，当火药在高空中燃烧、爆炸，就形成了烟花。

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烟花的效果

烟花之所以能绽放五颜六色的样子，主要是因为“焰色”反应。在烟花制作过程当中，制作人员会定量的加入一些金属发光剂和发色剂。

金属发光剂主要是铝粉和镁粉，它们在氧气中充分燃烧时就会发出耀眼的白光。而发色剂主要是一些金属化合物，金属化合物中的金属和氧离子结合发生剧烈的反应，就会产生不同颜色的光芒。

焰色反应是什么？焰色反应也称作焰色测试及焰色试验。是某些金属，或是它们具有挥发性质的化合物在无色火焰中燃烧时，使火焰呈现出特殊颜色的反应。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、锶等元素的光谱中某些谱线占据了主导地位，所以它的焰色反应极其明显，有色烟花通常会使用这些金属元素。

说到这里很多人都会觉得这是种化学反应，事实却是：焰色反应属于物理变化。

因为它并无新的物质生成，主要是物质内部的电子能级改变所产生的变化，并不涉及化学性质和其本身物质结构的改变。

不同类别的金属化合物在空气中燃烧时会产生不同的颜色，所以我们常常会使用燃烧后产生的颜色，来辨别是哪种金属化合物。

举例几种常见的颜色：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。

制作烟花的人会将这些物质进行巧妙的排序，来决定燃烧的先后次序，我们看到五彩缤纷、绚烂十足的烟花，其实是“电子”在跳舞。

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在清楚了烟花的颜色后，让我们来继续深入了解烟花声音效果。

火药的药剂在空间中爆炸时会产生大量的气体，有些气体从喷孔缝隙穿梭可以发出动听的笛声和哨声。有的气体爆炸能力强一些，可以直接炸碎容器产生爆破声和“余震”的嗡嗡声。

通俗来说，烟花的声音效果产生类似于管乐的原理，不同的乐器能在气流下发出不尽相同的音色。

大气无形杀手：烟花

烟花虽美，但在燃放的过程中会释放大量的空气污染物。“酸雨”的主要构成物：二氧化硫、一氧化氮二氧化氮等，就是烟花燃放时产生的气体。这些气体不仅会对大气造成危害，更会影响人体的呼吸系统和心血管系统。

1990年，辽宁省丹东市春节前夕烟花爆竹齐鸣，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。随着时代的发展和科技的进步，越来越多的人开始关心环保问题，于是电子烟花由此诞生了。

电子烟花不采用黑火药和药引，利用内部的电子元器件，通过灯光反射带、彩屑来产生传统烟花爆炸后的绚烂多彩。例如河北就举办了一场电子烟花展，展览结束后不仅没有产生过多火药燃烧后的刺鼻气味，更没有传统烟花燃放后所产生的垃圾。电子烟花还可回收利用，可谓既环保又美观。

但相较于传统烟花，由于电子烟花是最新研发出来的，市场上并没有大量普及，大众是无法购买的。

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过去燃放烟花爆竹是为了驱魔辟邪，而现如今，烟花更多意味着噪音和大气污染。烟花虽然绚丽多彩，但我们更应该尽量避免给环境带来过多负担。

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审核专家

孙亚飞，清华大学化学博士。

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