煙火(Fireworks)
早在1000A.D.之前,中國就已經發明黑火藥。法人Eleuthére
du Pont自Antonine Lavoisier(法國科學家,被尊稱近代化學之父)學來製造黑火藥的技術,推廣應用後發跡,後來發展成美國化學大廠杜邦公司(du
Pont Company)。黑火藥即是(1)硝酸鉀KNO3,
(2)木炭C(charcoal),
(3)硫S,的混合物。
現今的煙火則包括(1)快速引信導線(點燃推進的黑火藥),
(2) 延遲引信導線(點燃聲化學藥品),
(3)造成聲效的氧化還原化學反應的混合物(KClO4/S/Al), 其中KClO4是氧化劑,S和Al 是還原劑(或稱燃料fuel), (4)造成各種顏色的化學藥品(氧化還原化學反應的混合物,含氧化劑、燃料及著色的化合物),如下列表格, (5)隔層的或包裝的紙類。
氧化還原化學反應發生後,因為是放熱反應,著色的化學藥品中的原子元素會被提升到激發態,這些激發態的原子則立即放出特定波長的可見光,即感關上的顏色。
原子元素, 波長範圍及放出顏色的關係表
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原子元素 |
波長範圍(nm) |
放出的顏色 |
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Sr |
606,
636-688 |
紅 |
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Na |
589 |
黃 |
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Ba |
505-535 |
綠 |
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Cu |
420-460 |
藍 |
製造煙火常用的著色化學藥品
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氧化劑 |
燃料 |
特殊效果及著色的化合物 |
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KNO3 |
Al |
紅色火燄: SrNO3, SrCO3 |
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KClO3 |
Mg |
綠色火燄: BaNO3, BaClO3 |
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KClO4 |
Ti |
藍色火燄: CuCO3, CuSO4, CuO |
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NH4ClO4 |
C |
黃色火燄: Na2C2O4,Na3AlF6
(crylite) |
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BaNO3 |
S |
白色火燄:Mg, Al |
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BaClO3 |
SbS |
金黃色閃爍火花: Fe, C |
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SrNO3 |
Dextrin(糊精) |
白色閃爍火花: Mg, Al, Ti, Al/Mg合金 |
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SrNO3 |
Red
gum |
口哨聲:C6H5COOK,COOHC6H4ONa(水楊酸鈉) |
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SrNO3 |
PVC |
白煙:KNO3/S混合物 |
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SrNO3 |
PVC |
彩色煙:KCO3/S,及彩色染料 |
中研院原分所離子光譜與動態學實驗室Laboratory for Ion
Spectroscopy and Dynamics
背景音樂: Hey Jude
上次網頁修改日期: 2002/08/02