人们放烟花庆祝节日,烟花的最大特色是能够放出五彩缤纷的颜色。颜色的产生主要是因为在制作过程中加了发光剂和发色剂。
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。当这些金属离子被燃烧时,会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。
其实在化学上,我们称以上现象为焰色反应(flame reaction)。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。
原理简单来说就是,当金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm),因而能使火焰呈现颜色。但由于金属的原子结构不同,电子跃迁时能量的变化就不相同,就发出不同波长的光,如焰色洋红色含有锶元素,焰色玉绿色含有铜元素。