焰火的秘密

無論何時,觀看焰火時,你都該感謝古代中國人發明了這種娛樂。公元1000年左右,中國人發明了黑色炸藥 ---- 一種由硝酸甲(也就是硝石)、木炭、硫磺構成的混合物。當時,黑色炸藥並沒有套用於武器,人們倒是發現,用火藥製作火箭,將其射上天空,看著它們“劈劈啪啪”地爆炸,更為有趣。
此後幾百年,製造焰火的技術傳到了西方。十三世紀初,佛羅倫斯人製作了一尊雕像,雕像的眼睛和嘴巴里可以噴出橘色的火焰。1533年,在亨利八世為其第二任妻子加冕,慶典遊行中,最引人注目的是綠人,這些綠人都是焰火狂熱者,他們將自己隱藏在濕潤的綠葉下,手持焰火,邊走邊燃放。1608年,約翰. 史密斯將軍點燃了新大陸上的第一個焰火,令美洲土著人頓生敬畏。
不過,焰火真正繁榮起來是在十七世紀三十年代。義大利焰火技師偶得靈感,往焰火中加入些許氯酸鉀,這種金屬鹽能夠為化學反應提供更多氧氣,令焰火燃燒更快更熱。這是一大突破,此後,焰火技師們開始向焰火中加入各種化學元素,使其高溫燃燒,產生瑰麗的色彩和特技效果。及至十九世紀末,燃放焰火已經成為英格蘭一種流行的娛樂活動,國慶日,人們驚異地仰望著高達八十英尺的維多利亞女王焰火肖像。而在肯尼島上,英國焰火技師亨利. 潘安用焰火再現了維蘇威火山噴發的壯觀景象。
焰火的秘密如今,藝術級的焰火表演都由計算機控制,完成電子點火、空中爆炸以及音樂同步播放。不過,要想營造出繽紛的色調,很大程度上仍然依靠精確的化學配方,而配方技巧通常由焰火技師們代代相傳,因此,焰火製作也是一門藝術。
燃放焰火前,要將金屬或是塑膠製成的發射管嵌埋在地上,裡面裝入焰火彈。與傳統相反,現代焰火表演已經很少用火箭了,因為火箭的有效載荷較小,又難於控制。焰火彈有兩種基本彈形設計。東方型設計是一個中空球體,將燃料化合物裝入其中,中心插入一個用來延遲爆炸時間的熔絲,也就是我們說的捻子。(譯者語:最普通的捻子,是用綿紙包裹少量炸藥,捻作繩狀。其中炸藥的多少,決定捻子的燃燒速度。)然而,一些最壯觀的效果,卻是義大利型焰火彈的傑作。義大利型為一個圓筒,通常分有好幾層。層與層之間由捻子連線。通過細微地調整捻子中的炸藥量,焰火技師可以設定準確的時間,讓焰火逐層爆炸。
焰火彈中塞滿了各種彈珠大小的金屬鹽。當特定的層爆炸時,這些物質的分子分裂並重新進行化合反應。反應釋放出熱量,不同的物質發出不同波長的光,於是,我們就看到了夜空中絢爛奪目的顏色。舉個例子,當你凝視著那些紅色和綠色的星星花樣時,其實你是在欣賞碳酸鍶和硝酸鋇。而富麗的金色和銀色源自於鐵和鋁的顆粒。蘭色和紫色是很難把握的顏色,因為產生這些顏色所需的原料氯化銅,是極不穩定的物質。
焰火的秘密其他一些化學特技能夠生成焰火的聲音效果。過氯酸鉀和水楊酸鈉燃燒時,釋放出熾熱的氣體,產生奇異的、類似炮彈劃破天空的哨音。鈦粉燃燒迅速,能造成巨大的隆隆聲。
其實,化學只是焰火表演的一部分。焰火技師利用古老的方法和令人驚訝的低科技材料 -- 鋸屑、紙、細繩 -- 創造出一個個夜空奇蹟。比如,他們巧妙地利用這些材料,將化學金屬鹽小球按照一定的規律塞入焰火彈中,就能燃放出特定的形狀,例如優美的心型或星型。

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