烟火,是以火药为基础发展起来的。起初,是专供贵族豪富争雄斗奢的消遣品,到了明、清,烟火制作技术有了新的发展,逐渐成为节日的礼品。每逢春节、元宵节以及其它 烟花爆竹重大活动,都要施放烟火助兴。我国的烟火名目繁多,花色品种颇杂。但,菊花型是人们最为喜爱的花型。烟火射入高空后,先是五彩续纷的光剂燃烧,继而是一个个随开随落的降落伞,烟火重叠,夜空锦绣团团,构成各种美丽的图案,成为正月十五元宵节里人们观赏的目标。这种转瞬即逝的大型烟火,造价是很高的。一般县城、乡镇放的烟火,既是隆重的,又是节制的,以达到观赏目的,把节日气氛推向高潮为目标。“火树银花不夜天”就是这种景观的真实写照。发光效应是烟花药剂的一种主要效应。无论是能起照明作用的照明剂,还是能产生亮星的药剂,能产生一闪一熄的效果药剂,它们所产生的烟花效果都离不开发光效应。 利用烟花药品剂燃烧后产生的发光效应,在药剂中如增加金属粉(如铝粉、镁铝合金粉等)在药剂燃烧时即可生成固体和液体生成物,则离解出大量的光能和热辐射,发光强度有数十万国际烛光,温度可达数千度。烟花药剂就是利用这种发光效应而起到照明作用的。再利用这种发光作用,可制造出大小不一和形状不同的各种照明灯(弹)。有的药剂被点燃后除了能产生一定光色外,还能在光截体中喷出许多金黄色或钢色,或是白色的亮星,把这种现象称为“喷波”(或拉波)。这种现象的产生也是利用发光效应。当将硬木炭粉或铝粉、铁粉加入药剂中,燃烧后有一些颗粒在光截体中没有完全燃尽被喷出,这些被喷出的颗粒再遇见空气中的氧,就会发生第二次燃烧反应,从而产生不同颜色和一定亮度。硬木炭粉可产生金黄色小星;铁粉可产生钢蓝小星;铝粉可产生白色小亮星,利用喷波的作用,即可制造出各种烟花形象,如可制成金黄色、白色、钢蓝色的各种喷花;或能产生乱窜的蝌蚪游水般的零部件(称为曲率)以及翻跟头的部件(称为绣球)等等。有的药剂被点燃后能强烈地燃烧产生一定亮变和光色,并产生一亮一熄的脉冲现象。这种效果我们称为闪烁,也是利用发光效应的一种。在药剂中除了加入金属粉外,还要加入易产生大量的固体和液体生成物的材料。这样即可使药剂燃烧后,由于有金属粉存在则会产生较高的温度和较大的亮度,当固体和液体的残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时,即会出现低温辐射给人一种熄灭的感觉。当下一层药剂被点燃后,又会产生高温和较大的亮度。紧接着又用固体和液体残渣覆盖再下一层的药剂,以此推类,则会出现一亮一灭的现象。我们利用这种一亮一熄的脉动现象,可制造出有如雪花飘飘、红星闪耀等烟花成品和各种零部件。 大型烟花和空中礼花产生烟花效果时,同观众的眼睛直线距离一般都不少于数十米,甚至数百米,如果它们产生的光色暗淡,则不会收到较好的效果。这就要求这二类烟花除了光色正确外,还要有一定的亮度。这也即是说除了要求获得色纯度比较高的火焰外,同时也要利用药剂的发光效应使火焰具有鲜艳的效果,要想获得美丽鲜艳的火焰,也必须加入一定量的金属粉。礼花的强光来自那些化学性活泼的金属如铝、镁、钛、锆等粉末。这些金属粉末在空中与氧化合,剧烈燃烧,温度可高达三千余度,因而放出耀眼强光。这些金属粉末被称为发光剂。至于那五彩缤纷,则全仗发色剂之功。所谓发色剂,其实就是一些普普通通的金属盐类。原来,金属盐类可以在高温下分解,而不同的金属蒸气有着不同的光谱——发射出自己固有的彩色光芒。例如,钠蒸气产生黄色光谱,于是便用草酸钠,氟化钠、冰晶石或硅氟酸钠等作为黄光发色剂;锶蒸气产生红色光谱,于是用硝酸锶、碳酸锶、草酸锶等可作为红光发色剂。其它如:绿光用氯酸钡、硝酸钡;蓝光用碳酸铜、孔雀石;金光用金粉,白光用铝粉等等。有了这些基本色,自然不难配出各种色彩来。看,节日的夜空多么美啊!点燃后,在空气中生成大量污染空气的物质,主要污染物为: 五氧化二磷 二氧化碳 二氧化硫 一氧化碳 二氧化氮 对大气有很大的污染,所以尽量少用。烟花炮竹给我们带来欢乐的同时,也把大量有毒有害的物质留给了我们,它不仅存在安全隐患,同样也存有污染隐患和健康隐患。 烟花爆竹燃烧时发生一系列的化学反应,释放出大量的一氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物和各种金属、非金属氧化物,并产生大量的烟尘颗粒。1990年辽宁省丹东市春节前夕烟花爆竹齐鸣,其危害相当于一起重大污染事故。据环保监测站科研人员自农历12月29日23点40分至正月初一零时10分的监测,全市大气总悬浮微粒平均值为3.61mg/m3,超过国家大气环境质量二级标准2.6倍(二级标准日平均值为0.30mg/m3,任何一次为1.00mg/m3),是平时的10.3倍。二氧化硫的氮氧化物也全部超标。同时,造成的噪声污染也相当严重。 空气中二氧化硫和三氧化硫等有害物的浓度超过允许值时,会刺激呼吸道粘膜,伤害肺组织,引起或诱发支气管炎、气管炎、肺炎、肺气肿等疾病,能与人体内血红蛋白结合,造成人体缺氧,发生中毒症状。 烟花爆竹燃烧生成的烟气中氮氧化合物主要有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)等,其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮,以NOx(氮氧化物)表示。当NOx与碳氢化物共存于空气中时,经阳光紫外线照射,发生光化学反应,产生一种光化学烟雾,它是一种有毒性的二次污染物,它刺激人的眼、鼻粘膜,从而引起病变,还会引起头痛。当人们长期处于氮氧化合物含量过高的环境中就可能导致死亡。因此,室内氮氧化合物的含量不得超过5 mg/m3。 NO2比NO的毒性高4倍,可引起肺损害,甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO,可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0 mg/m3,对患者的影响浓度大致为0.2 mg/m3。国家国家环境质量标准规定,居住区的平均浓度低于0.10毫克/立方米,年平均浓度低于0.05 mg/m3。 化素质、强化环境意识、加强管理,将会有效降低污染的程度。