2022年01月30日 10:10
【科學快訊】
來源：科普中國
本文專家：褚昱昊，北京化工大學博士，中國石化北京化工研究院工程師
提到過年，大家一定都會想到煙花爆竹。美麗的煙花點亮了黑色的夜空，響亮的鞭炮烘托出濃濃的年味，陪伴著我們進入新的一年。
如今的煙花五顏六色，爆竹更是多種多樣，可你有沒有想過，這些煙花到底是由什麼組成的呢？為什麼會呈現出各種各樣的顏色呢？過量的燃放煙花爆竹又會帶來哪些危害呢？今天就一起來了解一下。
煙花和爆竹有什麼區別？
我們常常把煙花和爆竹聯系在一起，那麼兩者究竟有啥區別呢？
煙花和爆竹最大的區別在於爆竹中一般只會單純的添加火藥，而煙花中往往會為了顏色效果添加顯色劑、增亮劑等化學物質。
危險性方面，爆竹在添加火藥後會進行密封處理，一旦引燃就會發生爆炸，危險性要高於煙花。
煙花是由什麼組成的？
一枚完整的煙花的化學成分主要由氧化劑、可燃物、顯色劑和增亮劑四大部分組成。
氧化劑起到助燃、氧化放熱的作用，主要有硝酸鹽和氯酸鹽類等；
可燃物主要包括碳粉、硫磺等，主要起到燃燒、提供能量的作用；
顯色劑主要由一些金屬鹽如鈉鹽、銅鹽、鋇鹽等組成，也是煙花五彩顏色的主要來源；
增亮劑的作用是使得煙花更加明亮，絢麗，主要利用了鎂粉和鋁粉在燃燒時明亮的白光。
煙花為什麼有不同的顏色？
煙花的顏色主要來源於一些金屬鹽在燃燒時所產生的特殊火焰顏色。那麼，為什麼它們燃燒的時候會產生各種各樣的顏色呢？原來，這就是化學中有名的「焰色反應」。
盡管焰色反應涉及到金屬鹽的燃燒，但其實它本質上是一個物理變化。焰色反應的原理簡而言之就是金屬鹽將燃燒時產生的能量以光的形式放了出來。
當部分金屬鹽燃燒時，金屬原子核外的電子吸收了能量，從能級較低的軌道躍遷到了能級較高的軌道，而這一過程是不穩定且可逆的，當電子從高能級的軌道又回到原來軌道時，則會將多餘的能量再次以光的形式釋放出來。
而不同的金屬鹽可以釋放出不同波長的光，反映到我們肉眼中也就是不同顏色的光了。因此，向煙花中添加不同的金屬鹽，煙花在燃燒時就會呈現出不同的顏色。
紅色的煙花中一般添加鍶鹽和鈣鹽；黃色的煙花中主要添加鈉鹽；紫紅色的煙花中主要添加鉀鹽和鋰鹽；綠色的煙花中主要添加銅鹽和鋇鹽。不同金屬鹽的焰色反應，再配合增亮劑鋁粉、鎂粉燃燒時絢麗的白光，使我們的煙花最終呈現出絢麗多彩的顏色。
燃放煙花爆竹會有哪些危害？
盡管煙花絢麗多彩，爆竹可以增添節日的氣氛，但是近年來多個城市相繼開始在不同的區域實施禁燃禁放，主要是由於過量的燃放煙花爆竹會對人體和環境產生很大的危害。
煙花爆竹中由於含有大量的木炭、硫磺和金屬氧化物粉末，燃燒爆炸時會產生大量的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等溫室氣體和汙染性氣體，嚴重影響空氣質量。
同時，煙花爆竹中的金屬氧化物在爆炸後會懸浮在空氣中形成有害的粉塵，吸入後會對人體的呼吸道和眼睛產生較強的刺激作用，這也是燃放完煙花爆竹後空氣質量都會較差的原因。
除去燃放煙花爆竹時可能產生的火災、燒傷，煙花爆竹爆炸時產生的噪聲汙染也是不容忽視的。因此，禁燃禁放對於居民健康和環境保護都有著積極的意義。
近兩年來，一種叫做「冷煙花」的東西悄然興起，冷煙花中添加了燃點較低的金屬粉末，通過燃燒噴射達到類似於煙花的效果。
盡管冷煙花燃放時不會產生大量的煙霧，但是其噴射口的溫度接近700-800℃，很容易造成人體的燒傷，引發火災。目前，冷煙花作為易燃易爆品被納入和傳統煙花爆竹同等的管控，這一點我們需要格外注意。
煙花爆竹能為我們帶來喜慶的氣氛
同時也隱藏著一些危險
過年期間
希望大家在相關規定下
在燃放區安全地燃放
