解釋煙花顏色的科學
一位化學家解釋了為什麼並非所有顏色都易於生產。
在美國成立之初，約翰亞當斯寫信給他的妻子阿比蓋爾，關於慶祝獨立：“應該用盛大的遊行、表演、遊戲、體育、槍砲、鐘聲、篝火和燈飾來慶祝獨立從這片大陸的一端到另一端，從此永遠向前。”“篝火和燈光”直接指我們今天所知的煙火和煙花表演。
我是一名化學家，也是國際煙火協會的主席，該協會是一個促進安全使用煙花並在美國全年使用煙花來慶祝獨立日和其他節日的組織。作為一名化學家，以及為化學學生領導示範的人，我認為煙花是產生有色火焰的燃燒反應的一個很好的例子。但彩色煙花的發明相對較晚，並不是所有的顏色都容易產生。
煙花的早期歷史
鞭炮最早是在公元前200年由中國人偶然發明的。但直到一千年後，中國的煉金術士才在公元 800 年發明了煙花。這些早期的煙花大多是用來嚇唬惡靈的明亮而嘈雜的混合物，而不是我們今天看到的五顏六色的可控爆炸。又過了一千年，意大利人想出瞭如何通過在易燃混合物中引入各種元素來增加顏色。將鍶元素添加到彩色煙火混合物中會產生紅色火焰；銅，藍色；鋇，綠色；和鈉為黃色。
過多或過少的化學物質都會使溫度發生顯著變化，從而影響所見顏色的波長。化學物質的適當混合物在點燃時會產生足夠的能量來激發電子以發出不同顏色的光。
儘管這些顏色的化學成分並不新鮮，但每一代人似乎都對漫天飛舞的顏色感到興奮。我們現在有各種各樣的火焰顏色：紅色、綠色、藍色、黃色、紫色以及這些顏色的變體。
每種顏色的工作方式相同。當不同的元素點燃時，它們會釋放出不同波長的光，這些光會轉化為不同的顏色。
製作完美的藍色煙花
並非所有顏色的煙花都同樣容易製作。我相信我在煙火研發方面的幾位同事會同意我的觀點，藍色是最難生產的顏色。
那是因為傍晚的天空是藍色的，這意味著大多數藍色也不會出現。如果您嘗試使藍色更亮以與背景形成對比，它可能會顯得褪色。火焰或燃燒反應中銅和其他化學物質的適當平衡會在煙花中產生最佳的藍色火焰顏色。
在嘗試創建最佳的藍色火焰顏色時，我已經考慮到了這一點，我稱之為藥盒藍色。它的亮度足以在夜空中脫穎而出，但仍然是濃郁的藍色。我有超過 20 種藍色煙火配方，我找到了一種非常接近這種難以捉摸的色調的配方。
創造深藍色的另一個困難是化學成分並不簡單。它需要幾種化學物質和銅元素的組合。當銅點燃時，銅原子周圍的電子在火焰中被激發和激發。當電子釋放這種能量時，它在觀察者看來是藍光。每種顏色的工作方式相同。當不同的元素點燃時，它們會釋放出不同波長的光，這些光會轉化為不同的顏色。因此，當您看到在夜空中形成圖案的藍色光點時，您確實看到了被激發的電子以藍光的形式釋放能量。
