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烟花

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烟花又称花炮、烟火、焰火,在中国发明较早,主要用于军事上,盛大的典礼或表演中,而现代全球唯一能在同天同活动里施放烟花的活动则为跨年(除夕夜)活动。

《唐史》载:“李畋,江南西道袁州府上栗麻石人氏,生于唐武德四年(公元621年)四月十八日。”唐太宗李世民被山鬼迷缠,久治无效,遂诏书全国求医。时年24岁布衣猎人李畋应诏揭榜,借打猎用土铳原理,采用竹筒装入硝,爆驱逐山魈邪气,使皇上龙体康复,遂封李畋为爆竹祖师。上栗人历来对李畋顶礼膜拜,早在明太祖洪武三年(公元1370年)就在始建于东晋九年(公元354年)的上栗南街佑圣观中设立了“爆竹祖师李畋之神位”,后李畋回乡以爆竹为业,并逐步把制造爆竹的工艺传给乡邻。李畋造福桑梓,得到百姓的尊重。明太祖洪武三年(即公元1370年),当地人就将每年的4月18日(李畋生日)定为“爆竹鼻祖”的诞辰纪念日,一到这一天,湘赣边界的麻石、大瑶、金刚、文家市、桐木、白兔潭等地的群众便成群结队自发祭奠纪念李畋,一直沿袭至今。

化学原理

其实和爆竹的大同小异,其结构都包含黑火药和药引。点燃烟花[2]后,类似以上提到的化学反应引发爆炸,而爆炸过程中所释放出来的能量,绝大部分转化成光能呈现在我们眼中。制作烟花的过程中加入一些发光剂和发色剂能够使烟花放出五彩缤纷的颜色。
发光剂是金属镁或金属铝的粉末。当这些金属燃烧时,会发出白炽的强光。发色剂其实只不过是一些金属化合物。金属化合物含有金属离子。当这些金属离子与氧分子发生剧烈反应时,我们会看到化合物燃烧发放出独特的火焰颜色。不同种类的金属化合物在燃烧时,会发放出不同颜色的光芒。举例说,氯化钠和硫酸钠都属于钠的化合物,他们在燃烧时便会发出金黄色火焰。同样道理,硝酸钙和碳酸钙在燃烧时会发出砖红色火焰。在化学科,我们常常会运用以上结果来测试物质中所含的金属。这类型的实验称为焰色试验 (flame test)。烟花便是利用金属的这种特性制成的。制作烟花的人经过巧妙的排列,决定燃烧的先后次序。这样,烟花引爆后,便能在漆黑的天空中绽放出鲜艳夺目、五彩缤纷的图案了。

注意危险

焰火要飞得高炸得开,效果才会好。所以,礼花弹中填充了大量用于发射以及爆炸的火药,只有这样才能达到好的表演效果。例如,一个直径为20厘米的礼花弹在发射后,要上升到大概200米的高空才会爆炸开来,让我们欣赏到五颜六色的星星点点。而这些星星点点覆盖的半径大约可以有80米左右。
不要小看这些星星点点,它们的温度可不低。在发光发亮时,它们的温度能超过1000℃!正是在这样的高温下,礼花弹中填充的各种特制金属材料才能吸收到足够的能量,发出绚丽的光芒,这就是中学常讲的焰色反应。正是因为不同的金属原子在高温下能够放出不同颜色的光,我们才能看到颜色各异的焰火。
不过,焰色反应有一个很严重的缺点,就是通常需要高温。所以,我们看到焰火晚会中的点点焰火,温度都是非常高的。一般在工艺中,我们使用金属可燃物来达到这样的温度,比如说铝、镁等。铝燃烧时放出的热量很多,甚至可以将铁融化(熔点大约1500℃)。即使焰火的残渣掉到地上时,内部温度也可以达到300℃,绝不是仅仅“有点烫”而已。所以,规定一个安全距离是非常重要的。
但是,烟花作为中国文化的一部分,在全球范围内都有其不可替代的影响力的传播力,只要合理使用,按烟花燃放操作规程进行烟花的运输、购买、存储与燃放,烟花的危险性完全是可控的。
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