并非所有的烟火都是一样的。例如,鞭炮和火花器之间有区别:鞭炮的目标是制造受控爆炸;另一方面,火花会燃烧很长一段时间(最多一分钟),并产生灿烂的火花。
火花由几种物质组成:
除这些成分外,还可添加着色剂和化合物以缓和化学反应。通常,木炭和硫磺是烟火燃料,或者火花机可以简单地使用粘合剂作为燃料。粘合剂通常是糖、淀粉或虫胶。硝酸钾或氯酸钾可用作氧化剂。金属被用来制造火花。起泡剂配方可能很简单。例如,起泡剂可能仅由高氯酸钾、钛或铝以及糊精组成。
现在你已经看到了火花的组成,让我们考虑这些化学物质是如何相互反应的。
氧化剂产生氧气来燃烧混合物。氧化剂通常是硝酸盐、氯酸盐或高氯酸盐。硝酸盐由金属离子和硝酸根离子组成。硝酸盐释放30%的氧气,生成亚硝酸盐和氧气。硝酸钾的最终方程式如下所示:
2.3(固体)→ 2 KNO2(固体)+O2(气体)
氯酸盐由金属离子和氯酸盐离子组成。氯酸盐释放出所有的氧气,引起了一个更加壮观的反应。然而,这也意味着它们具有爆炸性。氯酸钾产生氧气的例子如下:
2 KClO3(固体)→ 2 KCl(固体)+3 O2(气体)
高氯酸盐中含有更多的氧气,但与氯酸盐相比,高氯酸盐因撞击而爆炸的可能性更小。高氯酸钾在此反应中产生氧气:
氯化钾(固体)→ KCl(固体)+2 O2(气体)
还原剂是用来燃烧氧化剂产生的氧气的燃料。这种燃烧产生热气体。还原剂的例子是硫和木炭,它们分别与氧气反应生成二氧化硫(SO2)和二氧化碳(CO2)。
可将两种还原剂组合以加速或减缓反应。此外,金属也会影响反应速度。较细的金属粉末比较粗的粉末或薄片反应更快。还可以添加其他物质,如玉米粉,以调节反应。
粘合剂把混合物粘在一起。对于起泡剂,常见的粘合剂是用水润湿的糊精(糖)或酒精润湿的虫胶化合物。粘合剂可用作还原剂和反应慢化剂。
让我们把它们放在一起。火花器由一种化学混合物组成,它被模制在一根硬棒或金属丝上。这些化学物质通常与水混合,形成一种泥浆,可涂在金属丝上(通过浸渍)或倒入管道中。一旦混合物干了,你就有了一个起泡剂。铝、铁、钢、锌或镁粉尘或薄片可用于产生明亮、闪烁的火花。金属片加热到炽热,发出明亮的光芒,或者在足够高的温度下燃烧。有时火花被称为雪球,是指围绕火花燃烧部分的火花球。
可以添加多种化学物质以产生颜色。燃料和氧化剂以及其他化学物质是成比例的,因此火花燃烧缓慢,而不是像爆竹一样爆炸。一旦火花的一端被点燃,它就会逐渐燃烧到另一端。从理论上讲,木棍或金属丝的末端适合在燃烧时支撑它。
显然,从燃烧的棍子上迸发的火花会造成火灾和燃烧的危险;不太明显的是,起泡剂含有一种或多种金属,因此会对健康造成危害。不应该在蛋糕上燃点火花作为蜡烛或以其他方式使用,否则会导致灰烬的消耗。所以,安全使用火花,玩得开心!
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