从热播剧《三十而已》看烟花中的化学！

电视剧《三十而已》正在热播中，其中一位男主许幻山是一个具有浪漫主义情怀的烟花编程师，剧中，他设计出了一款独一无二但危险系数极高的“蓝色烟花”，这也为许幻山的出轨及后来的烟花厂爆炸等剧情的发展埋下了伏笔。

现实中璀璨耀眼的蓝色烟花是怎么来的呢？是不是真的“独一无二”？追剧正酣，不妨也来了解烟花背后的故事。

节日庆典燃放烟花爆竹，在我国已有两千多年的历史。古人焚竹发声，故名爆竹。烟花的起源与火药的发展密不可分。古代炼丹家们惊奇的发现，他们的炼丹炉经常会发生炸裂。正如《西游记》中所写，孙悟空就是在炼丹炉里七七四十九天后，没有被炼化，反而练出了火眼金睛，破炉而出。

炼丹家们经过长期的经验总结发现，当添加硫磺S、硝石KNO₃和木炭C时，炼丹炉很容易发生炸裂。这是因为三者混合反应产生大量气体，气体体积大大膨胀，在狭小的密封空间里引起爆炸。炼丹师们逐渐将其配比出来，一硫二硝三碳，研制出了黑火药，这也就是中国的四大发明之一。

烟花源于爆竹的进一步发展。唐初，有些地方瘟疫四起，长沙浏阳有位叫李畋的人在竹筒内装上硝，导以爆炸，以使硝烟驱散山风瘴气，减退瘟疫流行，遂产生爆竹的雏形。

除此之外，还有一个有趣的民间传说，唐太宗李世民正饱受失眠的困扰，受古代牛鬼蛇神之说影响，认为有小鬼在皇帝身边作祟。李畋带上爆竹进京，利用爆竹的响声成功赶跑了鬼魈。

这传说可能有假，但关于烟花，文人骚客确确实实留下了无数的千古名句，如“火树银花开，星桥铁索开”。到了南宋孝宗年间，烟花真正出现。烟花制造业逐渐成为一种特殊的手工行业，“烟花花炮之制，京师极尽工艺”。

辛弃疾的《青玉案·元夕》中，除了大家耳熟能详的那一句“蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”，更有这句“东风夜放花千树。更吹落、星如雨”独属于烟花的繁华。明清时中国的烟花爆竹在亚洲各国已经享有盛誉，如今全世界各国节日盛典的烟花大部分都是由中国出口的。

烟花是如何发出五彩斑斓的光芒呢？

烟花的发射筒中有两组黑火药，一组黑火药燃烧使烟花升入空中，另一组黑火药引燃烟花中的药球，使药球燃烧绽放于空中。

烟花中的药球主要包括氧化剂、可燃物、着色剂、特殊效应物质、溶剂和黏合剂等。氧化剂如氯酸钾（现已禁用）、硝酸钾、高氯酸钾等，可燃物如硫、碳、铝粉、磷、钛粉等。烟花的燃放，实际上是对氧化还原反应的应用。

氧化剂中的高价元素由于缺电子易从可燃物处夺电子从而使得燃料变活泼。以氧化剂高氯酸钾KClO₄为例，+7价氯碰到可燃物的时候很轻易的将其氧化，同时可燃物燃烧放出大量的热，两者相互促进。类似于铝热反应中氯酸钾的作用。

着色剂如低主族的金属单质及其化合物，这就涉及到了高中所学的焰色反应。钠盐为黄色着色物，如氟化钠、碳酸氢钠和草酸钠等。锶盐为红色着色物，如碳酸锶、草酸锶和硫酸锶等。钡盐为绿色着色物、铜盐为蓝色着色物，钾盐为紫色着色物等。

焰色反应是指某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应，如上图所示。其本质在高温火焰中，金属原子或离子外围电子易激发到高能级，高能级的电子不稳定，易跃迁回到低能级，放出的能量以光能的形式释放出来。

根据波尔的量子理论，每一种金属的外层原子结构都有所不同，所以电子跃迁返回的过程中放出能量不同而产生特定颜色的光。这一过程没有新物质的生成，所以是物理变化。利用焰色反应，除了可以用来制作烟花爆竹，还可以用来制作信号弹。

根据刚才所说，若要做出剧中的“蓝色烟花”，根据金属元素特征焰色反应，着色剂加入铜盐即可。

特殊效应物质，可以用来辅助着色剂，如硝酸钡、聚氯乙烯等。硝酸钡既是一种氧化剂，同时钡盐的黄绿色混合将使得绿色更加的鲜艳动人，能够增加绿色在所有光中的比例和光的亮度。除此之外，正如电视剧中所讲，烟花爆竹与火药炸弹是相同的，处理不当会造成烟花变炸弹。为了防止烟花爆竹在燃放的过程中反应过于剧烈而演变成为炸药，加入了钝化剂和稳定剂。同时，为了达到烟花安全、美观的效果，也会适当添加了其他的特殊效应物质。

那烟花又是如何发出噼里啪啦的声音呢？

烟花产品中含有响珠，即将烟火药剂滚制成药珠，点燃后产生像爆竹一样的噼啪爆炸声，同时发出耀眼的白色闪光烟火效果。因其体积小、制作工艺比爆竹简单得多，所以在烟花产品制作过程中一直倍受青睐。响珠的效果药主要成分是红丹粉Pb₃O₄、氧化铜CuO、镁铝合金粉和适量的黏合剂。

刚才聊到国家已经禁止在烟花爆竹生产中使用氯酸钾，在烟花的制作过程中使用氧化物氯酸钾属于违规。氯酸钾的熔点为356℃，熔化后即放出氧气且分解的过程中产生热量。

因此使用氯酸钾的烟花爆竹在储运的过程中，一旦遇到明火甚至稍微剧烈的摩擦碰撞都有可能产生爆炸。

当然，烟花的生产、存放和燃烧等过程还存在不少的安全和环境问题。笔者相信，化学学科知识的运用，将能够有效地为未来新型烟花的安全保驾护航！文章的最后，也祝福各位读者，早日找到能够一起看绚烂烟火的同行人！