煙花為什么是五顏六色的?
在《愛情公寓》里,當呂子喬向美嘉描述那場假想的婚禮上的煙花盛開的時候,美嘉被感動的淚水連連,那么煙花為什么這么漂亮呢?
焰火的原料主要是黑色火藥,黑色火藥在燃燒時,能放出大量的熱和光;另外,原料里還摻入了各種發光劑,這些物質燃燒時,會呈現五顏六色。硝酸鈉會發出黃光,硫酸銅會發出藍光,鋁粉、鋁鎂合金會發出白光,硝酸鍶會發出紅光……為了使焰火色彩更加艷麗,火藥燃燒得更徹底,工人師傅在火藥中還要摻入硝酸鉀、鎂粉等。它們受熱后分解,能釋放出大量的氧來助燃。焰火點燃后,會立即發生劇烈的化學反應,驟然間火藥的體積猛脹1000多倍,并突然炸開,構成多種多樣的形狀,千姿百態,絢爛多彩。在此過程中,燃燒著的物質中含有各種化學元素,而不同的元素則會表現出不同顏色的光,元素所表現出來的這一現象稱為焰色反應。經常做飯的朋友可能有過這樣的經歷,炒菜的時候向菜鍋里加食鹽,一不小心手歪了,食鹽灑到了鍋外面被火點燃,這時食鹽鹽顆粒就會瞬間出現一個亮黃色的小火苗,煙花也是這樣,只不過它點燃的不是食鹽,而是一些別的金屬或金屬鹽。對于這種金屬或金屬化合物被點燃時候會放出不同顏色火光的現象, 這就是化學里面最基礎的一個焰色反應。鈉離子黃色,銅離子藍色,鋇離子黃綠色,鍶離子猩紅色。而鎂鋁在燃燒的時候會放出很強的光,能使黑暗的夜空變得更明亮。還有很多元素都有它自己獨特的顏色。產生焰色反應的原因是因為這些金屬的原子結構不同,我們都知道原子是由原子核和電子組成的,平時這些電子的能量都不高,他們都安分守己的呆在自己該呆的地方,專業說法是“電子處于基態”,也就是最基本能量的狀態,而當這些金屬原子遇到火之后,最外層的電子就吸收了大量的能量,此時它們就像精力過剩的小孩一般,離開了基態,躍遷到了能量較高的地方(離子在受熱的時候外層電子發生躍遷),稱為“激發態”,但這些小電子還是有想回到基態的欲望,那吸收的這些能量怎么辦?只好以電磁波的形式釋放出去了。不同原子的電子有著不同能量的基態和激發態,從激發態回到基態釋放的能量也就不同,這就導致了它們產生的電磁波的波長不同,這種不同波長的電磁波表現在生活中,不同的能級躍遷也就釋放出不一樣的可見光,就是不同顏色的光了。當我們把這些元素按照不同比例裝進煙花中,點燃之后天空就會盛開出不同顏色的花朵了。
焰色反應除了在煙花中被使用之外,在很多其他的地方也大有用途,比如它是化學上常用的一種鑒定物質成分的方法,另外在道路、機場碼頭、港口、車站、廣場等地方,經常會使用一種燈,叫鈉燈,通電后它會放出明亮的黃色光芒,雖然鈉燈不是靠火來給鈉原子提供能量,但通電后,在電場的作用下,鈉原子的最外層電子還是會吸收電能從基態躍遷到激發態,再躍遷回基態,同時放出光,這也算是焰色反應的另一種應用了。
煙花爆竹也學術
煙花爆竹也有一些學術性層面的理論與探討,包括與煙花爆竹有關的學術研究和報告之類的,尤其是煙花技術與科學方面的。現代煙花技術已經有了長足的進步了,目前在煙花制造工廠尤其是研究煙花爆竹的科研人員已經開始有研究如何使煙花的顏色更加絢麗多彩了。未來的煙花技術將會在煙花的花型和花色的研究會有突破,有可能會開發出更加絢麗多彩的納米煙花和稀土煙花,而且這種煙花會更安全環保。比如說,就單說煙花藍光效應:藍光煙花也是煙花發光效應的一種。但是好的、純的藍光煙花不多,現在的煙花科研人員就會在這方面有專門研究藍光煙花的發光效應機理。以及無硫發射煙花技術,還有計算機智能控制的音樂煙花。據說,我國已經有了自己主導的一個煙花爆竹國際標準。包括煙花爆竹的各項諸如就鞭炮燒成率、爆竹聲級值、鞭炮結鞭密度等方面進行了大量測試實驗,積累了一批原始數據。已經對標準制定又進一步有了一些參數修改。還有就是新型煙火材料與煙火藥的開發,新型亮珠裹藥技術的研發以及煙火爆響聲音響度的研究,比如說:有些煙花發射升空爆炸以后會有很大的聲響,不能單純追求這種聲音效果,而是在爆響聲音的清脆度應該也有一些研究;再有就是將新型炸藥應用在煙火制造領域的研究。目前,在中國一些煙花工廠已經實現了機器人全自動化煙花爆竹生產線。
花炮文化以及煙花文化的傳承
眾所周知,煙花爆竹起源于中國。自從火藥在中國發明以后便有了煙花爆竹,煙花爆竹也有它自己的文化屬性,它有它自己獨特的文化標記。所以,它的文化和非物質文化遺產這方面也會多做一些研究,從而以避免煙花爆竹被人們妖魔化誤解。花炮文化是任何想強加給它的諸如氣球、無人機、電子鞭炮之類的替代品都不能替代的,還有它的非物質文化遺產,什么時候國家能重視起來就像重視戲曲、京劇、昆曲等等這些東西同樣也把煙花爆竹文化能重視起來,從而不讓我們老祖宗發明的東西消失在我們這一代人手中。值得深思。再有就是:要做好與煙花爆竹產業相關的公司品牌宣傳,比如國家應該考慮增設全國煙花爆竹工廠生產制造最美花炮人評選以及煙花爆竹行業的工匠精神等等這些都是需要探討和研究的。總之,煙花爆竹它屬于人們對于精神層面的一種需求,同時它也是最容易被人們誤解和引發一些深層次問題爭論的焦點,被社會輿論推向風口浪尖。如何妥善處理解決包括禁放危機攻關而不是一刀切式的禁放之類的這些話題是當前和今后一段時間煙花爆竹產業工人和政府官員需要共同探討和研究的話題。煙花爆竹產業人員也可以積極主動建立與上級國家政府高層保持良性健康完善的溝通機制。
主要是慢慢讓公眾對煙花爆竹減少成見和誤解,多一些認知吧。曾聽到過這樣一種言論:說中國是火藥的發明者,卻只知道用來做花炮、放焰火;而西方人卻用它來做槍炮把中國人打得趴下。在我看來,這是對煙花爆竹很膚淺的認知。這種人也許從來不知道,中國人的花炮和焰火,正是從戰爭中的火藥轉化而來。花炮與焰火,正是人類文明進步的表征;它本身同樣也是一種抑惡揚善、彰善闡惡的歷史文化和優秀的傳統文化。其實我覺得煙花技術與科學也是衡量一個國家真實強大與否的指標,國家同樣也應該大力扶持這個產業。如果可能的話,未來時機成熟條件允許的情況下可以考慮在中國北京舉辦一次煙花爆竹行業人士的權威學術大會,為煙花爆竹行業創新發展獻計獻策。
我也用一句文言藝術語句來形容比喻:煙花在全世界范圍內來說,它就像魔法精靈一樣給人類世界的夜晚帶來五彩繽紛的絢爛。如果從它的危險屬性來說,也可以管它叫帶刺的玫瑰。
推薦一些非常優秀的關于煙花爆竹的科普資源
推薦大家可以在網易公開課軟件里觀看一個南京理工大學潘功配老師的公開課:《南京理工大學公開課:中國煙火技術的發展與創新》全5集。觀看以后能對煙花爆竹有多維度的認識。講的非常全面,包括煙花爆竹的發明、它的文化載體以及科學和學術研究的一些進展。另外,還有愛奇藝視頻網站上也有一個英國BBC的《煙花-美麗的爆炸》這個片子也可以看一下。還有簡書App上也有一篇文 :《「辯論咖征文辯論賽?春節期間是否應該禁止燃放煙花爆竹?」【辯論咖專題官微群·小辯論賽· 第25期總結】》,我覺得這個話題作為一個經常被社會輿論推上風口浪尖的尖銳話題,是需要傾聽一些不同觀點的碰撞,就可能產生靈感和創意的火花。應該多開展一些這種關于煙花爆竹反對禁放與支持禁放的辯論話題,最好能有人贊助這個辯論話題。值得思考
尤其是這次新冠肺炎疫情發生以后,網上也流傳著燃放煙花爆竹能有效抑制病毒傳播,后來又被辟謠了。我想說的是:我們不要看到一條什么報道被辟謠以后就跟隨著人云亦云,不要盲從地絕對化。即便是官方報道的消息,也有可能是不靠譜的。因為謠言并不一定都是假的,它有可能是真的,或者有可能在一段時間之后被證明是真的。我們要有樹立自己正確的獨立思考和判斷力。任何事物都具有兩面性,煙花爆竹也同樣是如此,不能全盤否定古人的智慧,只是我們還沒有搞清楚它的藥效機理。我們不能只看到它的消極負面,必須從多維度科學客觀看待。還有,比如說關于煙花爆竹污染環境污染空氣這個話題就能講很多,煙花爆竹并不是污染空氣的元兇。單說這個話題就可以有實證研究做過實驗的,這不是一句話兩句話就能說清楚的。
所以在這里我同時給大家強烈推薦幾個非常不錯的煙花爆竹的微信公眾號和里面相關的一些推文。
<煙花之家>:《鳳凰衛視評論員宋忠平:豈能讓子孫后代在博物館里看煙花》
<國焰生花>:《孫文輝:花炮與文化》\《年味=春晚+煙花+團圓飯》
<煙花技術與科學>:《淺談煙花藍光及相關》
<煙花頭條>:《【重磅】著名文史專家再撰文|三問禁炮者!》、《春節來臨談“禁炮”,四大誤解很荒謬!!!》
<中國煙花爆竹網>:《莫使“中國煙花”改姓“他國”》、《燃放煙花爆竹應該申遺》\ 《贛花爆協聯發:關于科學制定煙花爆竹禁限放政策的 意見和建議》
<文壇藝苑>:《煙花爆竹大家談①:保護煙花爆竹民俗 維護國家文化安全》、 《煙花爆竹大家談②:煙花爆竹民俗必須傳承的十個理由》
<中國煙花爆竹公眾平臺>:《中國煙花協會會長鐘字奇:傳承煙花文化演講》、《看小孩子是怎么用作文寫春節燃放煙花的美好回憶》、《中國古代100風俗第一個就是燃爆竹!可見花炮文化早已深入人心!》
<尋幸咨世>:《2020,我想看到煙花爆竹行業協會做這些事》
<新京報評論>:《“禁放令”搞突襲,能邁過“程序正義”這道坎坎嗎|新京報快評》
<花炮網>:《爆竹被人淡忘的另一面,歷史上一直被認為是衛生防疫用品存在》、《高校專家聯合緊急建議:試驗推廣二氧化硫空氣消毒法應對新冠肺炎》、《專家建議疫區燃放煙花鞭炮消除“氣溶膠”中病毒》
<花炮通>:《重磅新聞——湘贛邊花炮主產區召開協作工作會議支持河南經銷商維權!》、《探討——民俗文化傳承之路該如何走?是否要燃放煙花爆竹?》
<神經現實>:《抗疫,怎么還得抗謠言?|神經漫游Ep.12》
簡書App:《兒時的年味|瀕臨斷層的回憶》
作者:高超
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