本文專家:褚昱昊,北京化工大學(xué)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么組成的呢?為什么會呈現(xiàn)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。
煙花和爆竹有什么區(qū)別?
我們常常把煙花和爆竹聯(lián)系在一起,那么兩者究竟有啥區(qū)別呢?
煙花和爆竹最大的區(qū)別在于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(xué)物質(zhì)。
危險性方面,爆竹在添加火藥后會進行密封處理,一旦引燃就會發(fā)生爆炸,危險性要高于煙花。
煙花是由什么組成的?
一枚完整的煙花的化學(xué)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。
煙花為什么有不同的顏色?
煙花的顏色主要來源于一些金屬鹽在燃燒時所產(chǎn)生的特殊火焰顏色。那么,為什么它們?nèi)紵臅r候會產(chǎn)生各種各樣的顏色呢?原來,這就是化學(xué)中有名的“焰色反應(yīng)”。
盡管焰色反應(yīng)涉及到金屬鹽的燃燒,但其實它本質(zhì)上是一個物理變化。焰色反應(yīng)的原理簡而言之就是金屬鹽將燃燒時產(chǎn)生的能量以光的形式放了出來。
當(dāng)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(wěn)定且可逆的,當(dāng)電子從高能級的軌道又回到原來軌道時,則會將多余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?nèi)庋壑幸簿褪遣煌伾墓饬?。因此,向煙花中添加不同的金屬鹽,煙花在燃燒時就會呈現(xiàn)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(yīng),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(xiàn)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(jié)日的氣氛,但是近年來多個城市相繼開始在不同的區(qū)域?qū)嵤┙冀?,主要是由于過量的燃放煙花爆竹會對人體和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。
煙花爆竹中由于含有大量的木炭、硫磺和金屬氧化物粉末,燃燒爆炸時會產(chǎn)生大量的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等溫室氣體和污染性氣體,嚴重影響空氣質(zhì)量。
同時,煙花爆竹中的金屬氧化物在爆炸后會懸浮在空氣中形成有害的粉塵,吸入后會對人體的呼吸道和眼睛產(chǎn)生較強的刺激作用,這也是燃放完煙花爆竹后空氣質(zhì)量都會較差的原因。
除去燃放煙花爆竹時可能產(chǎn)生的火災(zāi)、燒傷,煙花爆竹爆炸時產(chǎn)生的噪聲污染也是不容忽視的。因此,禁燃禁放對于居民健康和環(huán)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于煙花的效果。
盡管冷煙花燃放時不會產(chǎn)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(fā)火災(zāi)。目前,冷煙花作為易燃易爆品被納入和傳統(tǒng)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(guān)規(guī)定下
在燃放區(qū)安全地燃放
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