Narcissus
一到夏天,總想起少女漫里花火大會的場景:炎炎夏日,身著浴衣的少年少女,在約定地點等待時的不安,見到他與平8不同打扮的驚喜,蘋果糖、撈金魚、炒面、章魚小丸……當(dāng)然,最重要的,還是一起看煙花在空中綻放。不論是在擁擠的廟會,還是涼風(fēng)習(xí)習(xí)的山頂,看著絢爛的煙花綻放的瞬間總是讓人欣喜。
★煙花為什么這么絢爛?
夜空中綻放的煙花,五彩斑斕:紅橙黃綠青藍(lán)紫,就像彩虹色譜一樣;有著林林總總的造型:如流星劃過天際,或像柳樹下垂,也有的一亮一息呈現(xiàn)出雪花飄飄的效果;有著各種各樣的聲音:悅耳的如哨聲、笛聲,刺激的如爆破或嗡嗡聲。
說到煙花的聲音和造型,你是不是會想到巖井俊二的電影《煙花》和原著小說《少年們想從側(cè)面看煙花》一充滿青春氣息的故事,未完成的離家出走,一場絢爛的煙花。煙花不同的聲音,其實是因為火藥藥劑在爆炸時會產(chǎn)生大量的氣體。當(dāng)爆炸所處的空間不同,聲音自然就不同了。造型就涉及到一個禮花彈里圓珠的材質(zhì)、排列方式、組合搭配,當(dāng)這些發(fā)生變化時,它產(chǎn)生的視覺效果就完全不同了。
說到煙花的顏色,就要提到化學(xué)里一個神奇的反應(yīng)一焰色反應(yīng)。
★燃燒金屬也能組成彩虹色
焰色反應(yīng),就是金屬或它們的化合物燃燒自己而產(chǎn)生不同顏色火焰的反應(yīng)。就像彩虹是由紅橙黃綠藍(lán)靛紫組成,焰色反應(yīng)的原理是不同的金屬有它獨特的光譜。煙花之所以能夠產(chǎn)生不同的顏色,就是因為在制作煙花時,加入了不同的金屬粉末。當(dāng)煙花綻放,它們在空中被火焰點燃,也就產(chǎn)生了五光十色的效果。
那么,我們從幾種常見的煙花顏色來了解焰色反應(yīng)吧。
首先是藍(lán)色。煙花里的藍(lán)色火焰是由銦燃燒產(chǎn)生的。銦是一種質(zhì)地非常柔軟的金屬,它呈銀白色,略帶一絲淡藍(lán)。其次是紅色,我們熟悉的鈣燃燒能夠產(chǎn)生磚紅色火焰,而鍶則會綻放出洋紅色火焰。而黃色的火焰是鈉發(fā)出,就是化學(xué)實驗課上與水反應(yīng)非常劇烈的銀白色小球。同樣是銀白色的鉈發(fā)出的卻是綠色,鉀則會發(fā)出華麗的紫色。
除了單色火焰,有些金屬燃燒還會呈現(xiàn)出更復(fù)雜的火焰。例如鋰燃燒是紫紅色,錳燃燒是黃綠色,鋅燃燒是藍(lán)綠色等。值得一提的是銅,銅常見的化合價有+1和+2,對應(yīng)的是亞銅與銅,沒有鹵素的亞銅燃燒是淺藍(lán)色,而沒有鹵素的銅燃燒則是祖母綠,有鹵素的銅燃燒是藍(lán)綠色。是不是很神奇?一點點不同,火焰顏色就會發(fā)生很大的變化。
過年時,當(dāng)盛大的煙花在頭頂綻放,人們紛紛感嘆煙花消逝的時候,你告訴他們:絢爛的顏色是金屬與火焰反應(yīng)產(chǎn)生的,說不定能被夸獎學(xué)習(xí)認(rèn)真然后多得一點壓歲錢呢。
焰色反應(yīng)的應(yīng)用
焰色反應(yīng)是一種非常古老的定性分析法。在中國南北朝時期,著名的煉丹家和醫(yī)藥大師陶弘景在他的《本草經(jīng)集注》中就有這樣的記載:“以火燒之,紫青煙起,云是真硝石也?!?8世紀(jì),在馬格拉夫、格梅林等化學(xué)家的努力下,人們開始用焰色反應(yīng)來鑒別鉀、鈉鹽。19世紀(jì)中葉,德國化學(xué)家本生設(shè)計制造了本生燈,試圖根據(jù)火焰中的彩色信號來檢測各種元素。后來,他通過觀察光譜實現(xiàn)了對元素的定性檢驗?,F(xiàn)在科學(xué)家們也是通過金屬光譜,來判斷宇宙中各個星球上有什么化學(xué)元素哦。
焰色反應(yīng)是物理變化。它并未生成新物質(zhì),只是物質(zhì)原子內(nèi)部電子能級的改變,不涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的改變。