中国人是从什么时候开始放烟花的呢?烟花五彩缤纷的色彩又是从哪里来的呢?为什么好像没怎么见过蓝色的烟花呢?今天,就让我们一起走进烟花的世界。
火药最早起源于春秋时期的炼丹术,后在隋朝被真正发明,在唐朝时期就被广泛使用。
唐太宗贞观年间,湘东连年旱涝大灾,民不聊生。被称为“花炮祖师”的李畋(生于公元601年)为驱除瘟疫,将火药装在竹筒中,利用火线点然使之爆炸,发出更大的响声和浓烈烟雾,驱散山岚瘴气,这就是早期的竹筒爆竹。
人们在燃放爆竹时,常发现爆竹顶部有喷火现象,受此启发,制造出了喷花,即早期的烟花。
到了宋代,民间开始用纸筒装裹火药,并用麻茎编结成串,做成“编炮”,具有烟、火、光、声等不同的效果。南宋时期国内已开始举办多种大型烟花晚会,当时的许多烟花爆竹制作技术一直沿用至今。
为什么少见蓝色的烟花?要解开这个谜题首先需要了解,烟花的颜色是从哪里来的。
经常做饭的朋友可能有过这样的经历,炒菜的时候向菜锅里加食盐,一不小心手歪了,食盐洒到了锅外面被火点燃,这时食盐颗粒就会瞬间出现一个亮黄色的小火苗,烟花也是这样,只不过它点燃的不是食盐,而是一些别的金属或金属盐。这种
原子是由原子核和电子组成的,平时这些电子的能量都不高,它们都安分守己地待在自己该待的地方,专业说法是
,也就是最基本能量的状态。而当这些金属原子遇到火之后,最外层的电子就吸收了大量的能量,此时它们就像精力过剩的小孩一般,离开了基态,跃迁到了能量较高的地方,称为
不同原子的电子有着不同能量的基态和激发态,从激发态回到基态释放的能量也就不同,这就导致了它们产生的电磁波的波长不同,这种不同波长的电磁波表现在生活中,就是不同颜色的光了。
还有很多元素都有它自己独特的颜色,当我们把这些元素按照不同比例装进烟花中,点燃之后天空就会盛开出不同颜色的花朵了。
也就是说,想要形成蓝色烟花的效果,需要有铜化合物和富含氯的烟花火焰,同时,火焰温度也必须恰到好处,这可真是太难了。此外,这种方法可能导致高度致癌的多氯化合物的形成。因此,科学家们致力于避免蓝色烟花中氯元素的使用。
近年来,很多城市都有一定程度上禁止私自燃放烟花的规定,其中最重要的一项原因,就是
根据相关研究,燃放烟花爆竹可以引起包括烧伤、擦伤、撕裂伤在内的各种损伤,其中尤其以烧伤为主。
烟花爆竹的受伤部位以头面颈区域为主,严重程度以轻中度为主,占所有患者的85%左右。烟花爆竹伤具有面积小、深度大、手术率高的特点。防治烟花爆竹伤要重点关注5~14岁的男性儿童,加强儿童看护者的安全意识。
根据相关研究,烟花爆竹的集中燃放会在短时间内造成严重的大气污染,在PM2.5和PM10浓度迅速升高,甚至成倍增加,最高值分别达到 362 μg/m3和 623 μg/m3。
烟花爆竹的燃放对不同大气污染物的影响存在较明显的差别。其中,对颗粒物的影响最为显著,对CO(一氧化碳)的浓度也有较明显影响,而对O3(臭氧)和 NOx(氮氧化合物)等影响则相对较小。
烟花爆竹的燃放会对颗粒物化学组分造成明显的影响,受影响最大的是Mg(镁)和Cl(氯),且在燃放期有机碳、元素碳、混合碳占比升高。
随着烟花爆竹的燃烧量大幅降低,经过几个小时的扩散衰减之后,其产生的颗粒物污染在次日的中午基本消失,说明烟花爆竹的燃放对PM2.5和PM10的影响具有一定的时效性。
一方面,燃放烟花对安全和环境存在影响,另一方面,烟花所象征的节日气氛也是我们所需要的,那么这样的矛盾怎么解决呢?没关系,黑科技会出手。无火烟花、无声烟花、冷光烟花、芯片烟花等环保、科技烟花,来陪我们过年啦~
利用无线遥控器代替了传统的引线点火方式。人们只要在百米之外按遥控按键,就可以发射相应的烟花,燃放更加安全。
采用少装药、压紧纸筒等方法,无需通过内筒底火进行爆炸,所以爆炸声较低。筒内只装效果火药,燃放效果更加丰满。
,又称冷烟花,采用燃点较低的金属粉末,按一定的比例加工而成。这种金属粉末燃点较低,通常在60-80℃,燃放时烟花筒外温度低至30-50℃,可应用于大型焰火晚会、婚礼庆典、舞台造型等,甚至可以在室内燃放。冷烟花具有烟雾小、焰温低、气味轻等特点,其质量取决于原材料。优质的冷烟花燃放时花形呈现银白色、掉渣少、气味淡,几乎没有残留物质。
,用芯片来控制烟花燃放。看过北京奥运会开幕式的人,都对“脚印”“笑脸”“奥运五环”等别具特色的烟花印象深刻。奥运会的烟花运用了空气发射、膛压发射等新技术,采用数码点火系统进行控制,可以调控压力的强弱、控制发射高度,并且可以通过调整炮管角度,控制焰火飞行方向,当焰火到达空中同一平面时各点同时绽开,多点组合,实现空中动态焰火构图,为了有效控制烟花燃放,技术人员还在部分烟花弹中装入电脑芯片,植入“大脑”的烟花可以在规定的时间发射或爆炸。该技术为世界首创,我国拥有自主知识产权。
[2] 烟花为什么有多种颜色?[J]. 家庭生活指南, 2018(003):000.
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[6] 为什么蓝色的烟花比较少见?[J]. 东方企业家, 2017(3):1.
[7] 公众号:中国科普博览,《让许幻山放不下的蓝色烟花,有多难生产?》