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烟花颜色的科学解释说

化学家解释了为什么所有颜色都不容易生产。

烟花颜色的科学解释说
[照片:萨米·阿纳斯/pexels]

在美国最早的时候,约翰·亚当斯(John Adams)写信给他的妻子阿比盖尔(Abigail)关于庆祝独立的庆祝活动:“它应该通过庞贝和游行庄严地庄严,并从这个非洲大陆的一端到另一端,从这个时代开始,从这个时刻到另一端。”“篝火和照明”直接指我们今天所知道的烟火和烟花表演。

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我是化学家,也是烟火协会国际(International)的总裁,该组织促进了安全利用烟花的安全,并在美国在这里使用它们来庆祝独立日和全年其他节日。作为化学家,以及为化学专业学生进行示威游行的人,我认为烟花是燃烧反应的一个很好的例子,产生了彩色的火。但是,彩色烟花的发明相对较新,并非所有颜色都很容易生产。

烟花的早期历史

鞭炮是在公元前200年由中国人偶然发明的。但是直到一千年后,中国炼金术士在公元800年就开发了烟花。这些早期的烟花大多是明亮而嘈杂的混合物,旨在吓carevion邪恶,而不是我们今天看到的丰富多彩,可控的爆炸。快进了另一千年,意大利人想出了如何添加颜色通过将各种元素引入易燃混合物。在彩色烟火混合物中添加元素锶会产生红色的火焰。铜,蓝色;钡,绿色;和黄色的钠。

过多或太少的化学物质会在温度以及所见颜色的波长上发生重大变化。当被点燃时,化学物质的正确混合物产生足够的能量以激发电子,以散发不同的光。

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即使这些颜色的化学反应并不是什么新鲜事物,但每一代人似乎都会因天空溅起的颜色而感到兴奋。现在,我们有各种各样的火焰颜色:红色,绿色,蓝色,黄色,紫色以及它们的变化。

每种颜色都以相同的方式工作。当不同的元素点燃时,它们释放了不同的光波长,将其翻译成不同的颜色。

制作完美的蓝色烟花

并非所有颜色的烟火都很容易创建。我相信我在烟火研究和开发方面的几个同事都会同意我的看法蓝色是生产最困难的颜色

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那是因为夜空是蓝色的阴影,这意味着大多数蓝调也不会出现。如果您试图使蓝色更明亮以与背景形成对比,则看起来可能会被洗净。火焰或燃烧反应中铜和其他化学物质的正确平衡产生烟花中最好的蓝色火焰颜色。

当尝试创建最好的蓝色火焰颜色时,我已经考虑到了这一点,我将其称为蓝色的药盒。它足够聪明,可以在夜空中脱颖而出,但仍然是浓郁的蓝色。我有20多个蓝色烟火公式,我发现一种非常接近这种难以捉摸的色调。

创建强烈的蓝色的另一个困难是化学不简单。它需要几种化学物质和元素铜的组合。当铜点燃时,铜原子周围的电子会在火焰中激发和充满活力。当电子释放这种能量时,观察者似乎是蓝光。每种颜色都以相同的方式工作。当不同的元素点燃时,它们释放了不同的光波长,将其翻译成不同的颜色。因此,当您看到蓝色的光点在夜空中产生图案时,您确实看到激动的电子将能量释放为蓝光。

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保罗·E·史密斯(Paul E. Smith)是普渡大学化学的演讲者。

本文从谈话在创意共享许可下。阅读来源文章

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