“许幻山因蓝色烟火身陷囹圄 背后推手竟是小小的铜离子”

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在已经结束的热门电视剧《只有三十人》中，主人公许幻山备受瞩目，特别是他在剧中饰演的烟花设计师的角色，在以往的电影作品中很少出现。

许幻山是剧中最擅长的作品，是蓝色的烟花。 这个蓝色的烟花不仅被反复提及为他心中最高的梦想，而且作为推动戏剧的重要因素层出不穷，最终的爆炸事故导致许幻山琳琅入狱。

一位网友表示，现实中确实很少看到蓝色的烟花。 那么，蓝色的烟花真的不容易生产和保存吗？ 烟花至今为止，其颜色、声音、形状一直给观赏者带来惊喜，但制作技术又出现了创新吗？

一千年前开始的烟花结构简单而复杂

“烟花是烟和火的艺术和科学。 ”。 南京理工大学原烟花研究室主任、博士生导师潘功配教授说。

以前流传下来的烟花发射上升空和表现效果首先依赖火药实现，火药是中国的四大发明之一。 因为这个烟花也可以说是中国古代劳动人民文化和科学融合的结晶。

经过千年的传承与创新，现代烟花已经成为科学——烟花学，其研究的主题是烟花药及其燃烧和爆炸化学反应产生的光、声、烟、热、色、空气等物理效应和应用。

“火药是最早的烟火药，其配方是‘一硝二硫三木炭’，古代一斤要十六双层，也就是一斤硝酸钾要配两硫、三两木炭。 ”潘功配告诉记者，现代烟火药既不同于火药，也不同于普通炸药。

其实，烟火药是烟火所有药剂的总称。 根据功能不同，这些药剂可以分为发射药、效药等。 点火后，在正常条件下不爆炸，迅速产生高热气体，产生压力，烟花的其他药剂以一定的速度释放，但不会破坏烟花的筒壁。

记者了解到，普通小型烟火制作过程比较简单，用硬纸筒包裹烟火药，点燃导火索点燃发射药，将烟火效果成分送到一定高度后，烟火效果成分分散点燃，产生声光烟的观赏效果。

但是，大的烟花很多很复杂。 发射时从炮管(现在多使用玻璃管)向高空发射烟花弹(大多为球型)，在烟花弹内搭载电脑芯片，用电脑编程，用电脑控制，从而实现预定

除了制造技术不同外，大型烟花和小型烟花的另一个重要区别是加入药量。 虽然小型烟花的装药量只有几克，但大型烟花的装药量可以达到1公斤以上。 直径20厘米的烟花弹发射后，上升到大约200米的高度空并爆炸，爆炸后产生的火花火，盖子的半径将达到80米左右。

不易制作且不易聚集蓝色烟花确实是有道理的

烟花的颜色首先由效果药决定。 效果药中含有的发光剂和显色剂，可以使烟花具有五彩缤纷的色彩。 其中，发光剂主要由铝粉、铝合金粉等金属粉组成，这些金属燃烧时会发出白热化的强光。 显色剂的主要成分是金属盐，例如锶盐燃烧时会发出红光，钡盐燃烧时会发出绿光，钠盐燃烧时会发出黄光。

现实中，确实很少看到蓝色的烟花。 为什么呢？

潘功配表示，当一些金属或其化合物在无色的火焰中灼烧时，火焰表现出特殊的颜色，这种现象称为焰色反应。

如果将金属元素放入火焰中，金属的外层电子就会吸收火焰能量进行“跃迁”。 但是，跃迁的电子不稳定，很快就会恢复到以前的低能量状态。 这时，电子将原本吸收的能量作为电磁波放出。 不同元素原子中的电子在跃迁时发射特定波长的电磁波，而金属原子电子在跃迁时发射的电磁波正好处于可见光波段。 这是因为人们可以清楚地看到各种各样的颜色。

我们看到的蓝色烟花，其实在无数电子释放能量的过程中发出蓝光。 已知将铜粉、硫酸铜、碳酸铜、硝酸铜、氢氧化铜、碱性碳酸铜、氯化铜等铜或铜的化合物作为显色剂来产生蓝光。 其中氯化铜( cucl )发出的420—460纳米波长的蓝光最纯净。 因为其他铜盐产生的蓝色一般带有明显的绿色色调。

那么，为什么蓝色的烟花很难制作呢？

首先，夜晚空看起来是黑色的，但其实有相当深的蓝色味道。 将蓝色烟花在背景中突显出来，不是一件简单的事件。

另外，显色剂燃烧时的温度越高，外观越好。 但是，如果温度过高，金属盐类会分解，金属原子的状态发生变化，无法释放出所需的颜色。 最有望产生纯蓝色光的氯化铜分解温度为数百℃，发生焰色反应时，实际上开始分解。 因此，希望表现蓝色光时的温度控制在1200以下是理想的。 因为如果不这样做，会产生其他白色噪声，影响蓝色光的纯粹性。

与红色、绿色、黄色等其他颜色的烟花相比，蓝色烟花的生产、保存难度确实较大，这是因为铜离子稳定性差，药物配方兼容性差，保存稳定性差。

“实际上，任何烟火在储存时都存在成分相容性的问题，不同成分之间会发生化学固体反应，蓝色烟火中的铜离子起到催化剂的作用，使烟火药的不同成分发生加速反应，因此储存周期短，恒温、恒湿等储存条件特别要求。 ”潘功配说。

此外，销毁烟火也需要科学的做法。 “几年前，一些烟花生产企业由于没有专业指导，擅自销毁了烟花。 例如，将烟花用石灰水浸泡后，直接埋在土中。 这在销毁解决的过程中容易发生意外的爆炸。 随后，国家也相应制定了一系列规章制度，规范烟花的销毁方法。 ”。 潘功配表示，在烧毁解决烟花爆竹时，了解药物特点和产品种类，按照规范操作，在安全距离外用电点火方法销毁是比较安全的方法。

技术和配方的创新在环保的基础上提高观赏效果

在电视剧《三十只》中，主人公为了讨女性的欢心，设计了带有其名字缩写的“拼字烟花”。 实际上，很多人见过烟花展现出各种各样的图案，这是怎么实现的呢？

潘功配表示，拼字烟花和模式烟花的原理也很简单，首先效果药剂的质量必须确保设计的发射效果要求。 其次，用好的计算机编程，完成可编程发射，按照编程中设计的模式精确点火。

为了制作特殊的文字和图案，也可以在地面上设置相应图形的发射阵列。 例如，北京奥运会开幕式上给人留下深刻印象的大脚印是，地面上用大脚印阵列放置32个炮管，通过电子点火，32个药球发射到同一高度，准确点火，32颗明珠展现出大脚印的观赏效果。

烟花发射的过程中为什么会发出不同的声音？ 我们知道这与特殊的燃烧过程——脉动燃烧有关。 脉动燃烧是一个不稳定的燃烧过程，温度、压力、气流速度等参数随时间周期性波动，在这个过程中会辐射出大量的噪声。

烟花内部填充有引起脉动燃烧的特殊药剂，常见的有笛声剂、爆破声剂、音响模拟剂等。 例如，当氧化剂(高氯酸钾、氯酸钾)和笛声剂(主要是苯的衍生物)混合放入纸筒或塑料筒中时，点燃后脉动燃烧，产生清澈的笛声。

潘功配表示，从环境保护的角度看，目前生产的许多烟花爆竹，都从配方中丢弃了含有重金属和硫元素的成分，减少了二氧化硫和其他硫化物的生成。 另外，配方中也减少了金属粉的使用量，采用有机物作为可燃物，从而减少金属粉燃烧后产生的可吸入微粒。 最后，很多烟花制造商通过改变氧化剂和可燃物的量来改变系统的氧平衡和燃烧温度，从而控制燃烧反应。

潘功配说:“烟花爆竹既是文化，也是科学。 文化需要传承，科学要攻关，创新要快速发展。 ”。 他认为中国是世界烟火技术的发源地，世界烟火技术的故乡。 中国的烟花爆竹是中华民族的伟大发明和创造，必须受到社会各界的重视和支持。 (记者张戈)