農曆新年臨近,準備年貨的人們除了採購各種食物,還有一種少不了的東西恐怕就是煙花了。除夕夜繽紛多彩的煙花閃耀夜空,炫彩奪目的顏色增添了節日的歡樂氣氛,元宵節更是傳統的焰火表演的節日。燃放煙花作為一種中華民族歷史悠久的文化藝術,歷史可以追溯到一千多年前的唐朝。描寫煙花的詩詞也是數不勝數,最早在唐人蘇味道《正月十五日》寫到:火樹銀花合,星橋鐵鎖開。當然隨著化工業的進步,如今的煙花比起早期的煙火要漂亮的多。我們知道普通的燃燒,火焰一般是黃色,那麼煙花為什麼能夠呈現這麼多顏色呢?
煙花的化學原理和爆竹大同小異,但是在製作煙花的過程中加入一些能夠使煙火放出五彩繽紛的顏色的發色劑。這些發色劑是一些金屬化合物。不同的金屬離子在燃燒時,會釋放出獨特的火焰顏色。化學裡有一個專業的名詞來定義它,叫「焰色反應」。
產生焰色反應的原因其實並不是化學變化,而是一種物理變化。我們都知道原子是由原子核和電子組成的,平時這些電子的能量都不高,處於最基本能量的狀態,但當這些金屬原子遇到火之後,最外層的電子就吸收了大量的能量,此時它們就像精力過剩的小孩一般,離開了基態,跳躍到了能量較高的地方,稱為「激發態」,當這些電子回到基態時,之前吸收的能量就會以可見光的形式釋放出來。每種金屬原子的電子有著自己特定的基態和激發態,因此在這個過程中吸收和釋放的能量也就不同,反映出來就是不同顏色的光了。
例如,金屬鈉在燃燒時會發出金黃色火焰,鈣元素的焰色反應是磚紅色,鋇元素為黃綠色,銅元素因其雜質不同可以從淺藍到藍綠色,鉀元素是紫色,鋅元素是藍綠色。還有很多元素都有它自己獨特的顏色,當我們把這些元素按照不同比例裝進煙花中,點燃之後便能在漆黑的夜空盛開出五彩繽紛的花朵了。
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