小时候过年,除了长辈给的压岁钱,最能吸引我们注意力的,可就是那些绚烂多彩的烟花了!
而烟花燃放时你所见的一切皆因化学反应。
每个烟花剂中至少含有一种化学物,那就是富氧的氧化剂。
比如用来制造黑火药的硝酸钾。
高氯酸钾也被用于很多产生颜色的制剂中。
硝酸锶是一种富氧化合物,其中的锶还会带来红色火焰。
然后,你还需要一种燃料,与氧化剂接触后产生热量。
例如硫磺、炭、铝粉、镁粉,你可以使用不同的燃料来释放特定的热量。
然后加上特定的燃烧速度,就能得到你想到的结果。
多数人们想到烟花时,想到的是天空中的……Boom!
这是人们在海边烟花表演中常常看到的礼花弹。
它有一个硬纸板容器,底部有一小袋黑火药,属于粒状的黑火药推进剂。
还有非常重要的定时导火线,导火线从推进剂一直延伸到礼花弹中部。
定时导火线决定了礼花弹在空中何时会绽放。
礼花弹球体里面也有黑火药炸药,然后周边是很多弹珠颗粒状化合物,当礼花弹炸裂开时,这些化合物能产生不同的颜色。
礼花弹被放置在发射管内,由导火线或者电子引燃线连接,伸出到发射管外。
当你想要发射时,收到发射指令,或者按下按钮,推进剂燃烧,将礼花弹推到空中。
同时,这个小小的延时导火线从推进剂处开始燃烧至礼花弹球体中间。
然后,3,4,5秒后,取决于你希望飞到空中多高,导火线燃烧到礼花弹球体中间,点燃火药,然后,砰!
礼花弹炸裂开,你看到了缤纷的色彩和火花。
所有这些效果,都是在礼花弹内设计制作好的。
我们能制造出颜色,是因为不同的化学元素加热到高温时,会通过释放特定波长的光来释放能量。
氧化铜能给我们带来非常非常漂亮的蓝色。
想要红色的话,你需要锶化合物,这是氯化锶。
钠能带来黄橙色,这是硅酸钠。
钙也能带来黄橙色,这是硝酸钙,或碳酸钙。
如果你想要绿色,我们需要钡化合物,这是乙酸钡。
你需要吸水性差的化合物,它们不会吸潮。
我们来做个小实验,需要注意的是,安全第一!
实验或者演示的时候,每个人都要带上安全眼镜。
视频中John Conkling教授戴着的是抗碎裂的聚碳酸酯镜片眼镜。
但是当处理有能量的化学物时,还会戴上护目镜来提供额外的保护。
当你想要制造颜色时,你首先要燃烧化学物,
你需要氧化剂和燃料,然后你加入其它的物质,如会产生颜色的物质进去。
这是高氯酸钾化合物,能产生红色火焰。
我们加入碳酸钡,制造出绿色。
制造烟火上,蓝色是最难得到的颜色,你需要精准的化学反应。
这是会产生红色火焰的化合物,硝酸锶。
这是非常闪亮的火焰,因为里面有镁,混合物中的镁铝合金提升了火焰的温度。
现在我们准备好了基础化学物,然后加入镁。
这应该会制造出好看的白色火花效果。
当不是很确定测试的物质会发生什么状况时,我们需要使用一小段导火线,
点燃导火线,它会给我们留出时间,往后退出一小段距离。
棒极了!实验成功!
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