过年放的烟花，是怎么做到有这么多颜色的？

原创 竹沥 好奇号

点燃引线后，

彩色的小火苗一点点窜出来，

“呲溜”一声飞向天空，

再洋洋洒洒地绽放开来。

在远处观赏烟花的你，

是不是也时常会想：

烟花到底是怎么做到

有这么多颜色的？

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01

烟花是怎么来的？

在聊烟花之前，还得先说说它的几个近亲：爆竹、爆仗、鞭炮……它们几个可都是过年过节时营造氛围的利器。

爆竹由来已久，最早可以追溯到先秦时期。那时候老祖宗们为了除秽（huì）辟邪，会在庭院里点上一把篝（gōu）火。由于柴火燃烧时会发出“哔哔剥剥”的声响，所以“庭燎”可以称得上是“爆竹”的雏形。

和现在不同的是，“爆竹”对老祖宗而言算是个动词，指的是竹子在燃烧的时候因内外受热而炸裂，从而发出爆响。这样看来，“爆竹”这个名字还是取得很生动形象的。

到了唐宋时期，过年时燃放爆竹已经成为一种普遍的民俗了，咱们小时候背过的古诗“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏。”就是描述的宋人燃放爆竹的情形。

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唐朝的时候，化学爆炸物火药被发明出来了。和火药作为中国四大发明之一的崇高地位相比，它的发明过程就显得有点草率了。

当时的炼丹家们为了炼制长生不老药，整天瞎捣鼓，铆足了劲地把各种不同的元素配对。有一天，术士们偶然间把硫磺、木炭和硝石（硝酸钾）这几样东西混合在一起，就发明出了能爆炸的火药。

黑火药 | Wikipedia

发明于北宋末年的爆仗和爆竹的区别就在于前者使用了火药，且燃放的声音更响亮。

鞭炮，顾名思义，就是把一连串的爆仗串起来，再用药线引燃，燃放时会发出类似舞动鞭子的声音。严格来说，鞭炮不算一个单独的种类，而是爆仗的一种。

©Wikipedia

大概在公元10世纪（期间历经了唐、五代十国、北宋等政权），伴随着火药的普及，人们发明出了烟花。相比爆竹和爆仗单调的听觉刺激，烟花绽放时的绚烂多彩，又为人们增添了一层视觉上的享受。

02

烟花为什么是

五颜六色的？

©Unsplash

烟花绽放在天空时之所以能呈现出绚丽的色彩，是由于里面添加了发光剂和发色剂。发光剂就是镁粉和铝粉，当它们燃烧时，会释放出强光和热能。发色剂就是金属化合物，金属化合物里含有金属离子，金属离子燃烧时会呈现出独特的火焰颜色，这被称之为“焰色反应”。

不同种类的金属离子在燃烧时，会释放出不同颜色的光芒，例如钠元素燃烧时的光芒是黄色的，铜元素是绿色的，而钾元素则通常呈现浅紫色。

钠(Na)

铜(Cu)

钾(K)

上图为不同金属离子在燃烧时产生的不同颜色。观察钾元素燃烧时产生的浅紫色需要用到钴蓝色玻璃板，它能滤除微量钠发出的黄光，并扩大我们看到紫色和蓝色色调的能力。| Wikipedia

虽然焰色反应涉及到了不同元素的燃烧，但它在本质上还是一个物理变化。这是因为焰色反应所产生的变化主要是由物质内部的电子跃迁所带来的，期间并没有生成新的物质。

03

烟花飞天时为啥会

发出“biubiu”声？

放烟花时，通常由一人上前点燃引线，等引线点燃发射药（通常由火药充当）后，烟花就会发出“嘭”的一声，接着再“biu”地飞上天空。那么，烟花爆炸时的这些声音是怎样产生的呢？

烟花内部构造图 | Pyrouniverse

烟花在发射过程中能传出上述声音，是因为烟花生产商在制作烟花时，在其中添加了一种特殊的燃烧物——笛音药。

笛音药是由氧化剂(高氯酸钾、氯酸钾）和笛音剂（主要是苯的衍生物)相混合的二元火药。当笛音药在烟花筒体中燃烧时，会引起筒体内气体柱的振动，产生共鸣，从而使烟花发出如同笛音的声响。（不同烟花的音效不同，这里只讨论音效近似笛音的烟花的生产原理。）

最后，好奇喵想说，烟花虽美，却也隐藏着不少安全隐患。大家在过年燃放的时候，一定要注意安全哦！

参考资料：

[1]周星,周超.民俗与法律:烟花爆竹作为一个“中国问题”[J].湖北民族学院学报(哲学社会科学),2018,36(04):48-58.DOI:10.13501/j.cnki.42-1328/c.2018.04.007.

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Gunpowder

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Flame_test

[4]兰海康.笛音剂与化学结构的联系[J].花炮科技与市场,1994,(01):20-21+46.

[5]杨林,刘宁.烟花笛音药的应用研究[J].火工品,2012,(04):54-56.

原标题：《过年放的烟花，是怎么做到有这么多颜色的？》

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