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让许幻山放不下的蓝色烟花有多难生产?

2020-08-18 10:26:52 来源:海东时报社
近期热播的电视剧《三十而已》中,“蓝色烟花”作为烟花设计师许幻山心中的最高梦想被反复提及,更是作为推动剧情的重要元素不断出现。那么,在现实中,蓝色烟花真的没人做出来过吗?蓝色烟花为什么难制造?一起来了解一下吧。

烟花是如何“上色”的

蓝色烟花的确是烟花行业的圣杯,色泽纯正的蓝色烟花不仅好看,而且少见。为什么蓝色烟花如此少见?首先我们要了解一下烟花是如何“上色”的。

烟花能呈现各种色彩,并不是真的加入了我们画画用的颜料,而是加入了不同的金属化合物,产生了一种叫“焰色反应”的物理变化。焰色反应,就是金属的原子或者离子在火焰中呈现不同颜色的现象。将金属元素置入火焰中时,金属的外层电子会吸收火焰能量发生“跃迁”,即本来拥有稳定轨道的电子会到达一个具有更高能量的轨道上。这就好比棒球运动中的击球手挥棒击球,让本来径直飞向自己的棒球飞向更高更远的地方。

不过,跃迁后的电子并不稳定,它们会马上回到曾经较低的能量状态。此时,电子会将原本吸收的能量以电磁波的形式释放出来。不同元素原子中的电子在跃迁时会释放出特定波长的电磁波,这个波长与具体的元素种类有关,是原子的特征属性。不少金属原子的电子在跃迁时释放的电磁波正好位于可见光波段,因此人们可以清楚地看到五彩缤纷的颜色,这就是焰色反应的由来。

我们看到的蓝色烟花,其实就是无数的电子在以蓝色光的形式向外释放能量。一般,人们会利用铜或者铜的化合物作为发色剂来产生蓝色,包括铜粉、硫酸铜、碳酸铜、硝酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜、氯化亚铜等。其中又以氯化亚铜(CuCl)释放的420-460纳米波长的蓝光最为纯正,因为其他铜盐产生的蓝色通常带有明显的绿色色调。

蓝色烟花为何很难制造

这主要有以下几方面的原因:

首先,夜空虽然看起来是黑色,但其实有相当浓重的蓝色调。如何让蓝色烟花从背景中鲜明地凸显出来,并不是一件容易的事情。因为成分的细微改变就会造成燃烧温度、火焰颜色的极大变化,所以调控焰火剂的配比,从而让烟花呈现出期望中的颜色本来就不是一件容易的事情。蓝色烟花更要考虑与夜空背景的对比度,难度可想而知。

其次,还有一个天然存在的矛盾制约着蓝色烟花的制造。一般来说,焰火剂燃烧时的温度越高,焰色反应的颜色就越明亮,视觉观感就越好。但同时,过高的温度又会让作为发色剂的金属盐类发生分解,导致金属原子的状态改变,无法释放预期的颜色。因此,想要呈现蓝光时温度最好控制在1200摄氏度以下,否则就会产生其他白亮的杂色,影响蓝光的纯正性。

最后,蓝色烟花难以制造的原因还与材料的稀缺性有关。其他色系对应的无机金属盐种类繁多,但能够产生蓝光的几乎只有氯化亚铜一种。当然,如果我们把有机铜盐也列入考察对象,那么可供选择的对象确实会大大增加。问题是,生产烟花需要消耗大量盐类,成本是非常关键的因素,而有机盐类显然太贵了。

烟花图案如何打造出来

除了蓝色烟花的制造难题,电视剧中还出现了“拼字烟花”。那么,这些“拼字烟花”,还有我们日常观看到的“图案烟花”,是如何制造出来的呢?这就不得不提到大型烟花要使用的烟花弹了。

烟花弹是烟花的一种,它的核心部分是焰火剂,也就是燃烧时产生各种颜色火焰的药剂。焰火剂的主要成分包括:氧化剂、可燃物、发色剂和粘合剂,其工作原理是氧化剂在可燃物的作用下受热分解,释放出的氧气再供可燃物进一步燃烧产生高温,从而促使(金属)发色剂发生焰色反应。

烟花弹通常是球形或者环形构造,制成球状的焰火剂位于球或环的外周部分,中心处是用来起爆的火药,起爆火药直接连接着引信。将烟花弹装入发射管时,其实管内已经有了一定量的发射火药,发射火药的作

用是将烟花弹发射到空中。

人们常将焰火剂制成多层结构,由外向内的每一层中包含有不同成分的发色剂。这样,在上空发生爆炸时,外层发色剂就会最先爆炸,然后是中层,最后是内层,这会呈现出明显的阶段性变色效果,增强观赏性。

“拼字烟花”和“图案烟花”则主要是通过控制起爆火药的装药方向和装药量,达到以不同力度向不同方向喷射焰火剂球的效果。如北京奥运会开幕式上让人印象深刻的大脚印,就是通过这样的原理得以实现的。

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