照亮夜空的烟花为何五颜六色？

我小时候很喜欢放礼花，当你点燃引信，找到安全地点，然后你首先会听见“嘭”的爆炸声，紧接着“咻”的一声，然后就在夜空中看见烟花绽放出的五颜六色。

你有想过放礼花的过程为什么会发出这些声音，夜空中的五颜六色又是怎么来的吗？礼花绽放基本分为两个阶段。第一个阶段是礼花弹的升空：“嘭”的一声，一个黑灰色的影子飞上了天空。“嘭”的一声是发射药被点燃后的爆炸声，爆炸瞬间的压力将礼花弹送至高空，发射药一般使用黑火药，它配方就是大家在历史课上学过的一硫二硝三木碳。

另外，礼花弹在飞向高空的时候，我们往往会听到“咻”的一声，就像吹口哨的声音，它来源于一种特殊的热-声耦合的燃烧——脉动燃烧，脉动燃烧过程不稳定，也就是说并不一定每次都会听见哨声，为了让烧钱，哦不，放礼花更有仪式感，制造礼花的人，会把氧化剂（主要是高氯酸钾、氯酸钾）和笛音剂（主要是苯的衍生物，目的是让礼花发出咻咻的声音）混合装进纸筒或塑料筒，点燃后就会发生脉动燃烧，产生清脆的口哨声。

配图来自图虫网

第一个阶段到此结束，第二个阶段隆重登场。简单来说是礼花弹的爆裂，天空中炸出了一朵五颜六色的烟花。

这些颜色是怎么来的呢？这就是大家熟知的焰色反应，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。

化学家会运用以上颜色的特征来测试物质中所含的金属，这就叫作焰色反应。礼花设计者根据产生焰色反应的原理，制成各种颜色的火焰，具体办法是在烟花药品剂中，加入一些能使药剂燃烧时火焰能被染成需要颜色的物质。例如：红色的烟花中一般添加锶盐和钙盐；黄色的烟花中主要添加钠盐；紫红色的烟花中主要添加钾盐和锂盐；绿色的烟花中主要添加铜盐和钡盐。不同金属盐的焰色反应，再配合增亮剂铝粉、镁粉燃烧时绚丽的白光，使礼花最终呈现出绚丽多彩的颜色，所以说，礼花绽放的一瞬间很美丽，但是也凝结了不少心思巧妙的设计和有趣的物理化学原理。

燃放烟花爆竹能为我们带来喜庆的气氛，同时也隐藏着一些隐患，首先，烟花爆竹燃烧爆炸时会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等污染性气体，严重影响空气质量，吸入后会对人体的呼吸道和眼睛产生较强的刺激作用。其次，燃放烟花爆竹还会产生的火灾、烧伤，噪声污染等，因此我建议各位尽量不要燃放烟花爆竹，如果还是想放的话，请注格外意以下事项：

1. 烟花爆竹不得在室内燃放，不许对人、物燃放，应选择室外、空旷平坦、无障碍的地方燃放；

2. 小孩必须在成人的指导下按照产品说明燃放；

3. 点燃烟花爆竹如发生阴燃现象，千万不要再点火，更不许伸头用眼睛靠近观察；

4. 正确选择烟花爆竹的燃放地点，严禁在繁华街道、剧院等公共场所和古建筑、山林、有电的设施下以及靠近易燃易爆物品的地方进行燃放；

5. 不得在居民棚户区及城市居民楼的阳台、窗户、楼道、屋顶燃放烟花爆竹；

6. 不得向人群、车辆、航空器、建筑物、公共绿化地抛掷点燃的烟花爆竹。

另外，如果不小心受伤，受伤后一定要迅速降低受伤组织的温度，可以采用凉水冲洗、冰块冷敷等，以减轻肿胀，防止损伤加重；接下来进行局部消毒，如有破损，应尽快到正规医院就近治疗，以免诒误治疗时机。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：段玉龙

审核：周晓亮（北交大物理实验室高级工程师）

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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