45．鞭炮为什么会爆炸

鞭炮里有些什么？为什么一点火它就爆炸？让我们“牺牲”一个爆竹，做一下“解剖”，这个问题就解决了。

剥开爆竹的纸皮，你就会看到，爆竹里是些黑色粉末——这就是我国古代四大发明之一的黑火药。黑火药里，既有容易燃烧的硫磺粉、木炭粉，又有遇热能放出氧气助燃的硝石（硝酸钾）。做爆竹时候把这三种东西研成很细的粉末，各取不同的份数均匀地混合在一起。火药其实就是用硫磺粉和木炭粉（主要提供碳）以及硝酸钾（主要提供氧气）按照“一硝二磺三木炭”的比例（硝酸钾75％、硫磺10％、木炭15％）混合而制成的。

用火点燃爆竹的药引后，一旦烧着了里面的黑火药，便实时发生一连串非常剧烈的氧化还原反应，释放出大量的能量和生成许多气体。这些生成的气体包括二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳等。由于爆竹内的气体体积突然猛烈地增加数千倍，那层并非包得很紧的草纸便承受不住压力，形成爆炸，发出“啪”的响声。

可当点着一些散开的火药面，它就会“呼”地一下着起来，并不爆炸。这是因为火药是散开的，它迅速地燃烧，产生的大量气体、烟尘能在敞开的空间自由膨胀的缘故。

那个烟花和焰火都是运用这原理制成的，只是在烟花和焰火里加入了发光药剂。烟花药剂燃烧时除了能发光外，还要产生不同颜色的火焰。火焰颜色是由于烟花药剂燃烧时，它的各组成成分间起了某种化学反应生成了某些原子或分子，这些分子或原子以一定的频率振动，在可见光谱范围内呈现一定波长的谱带或谱线，从而使火焰着色成为有色火焰，这种现象称为“焰色效应”。(www.daowen.com)

利用烟花药剂燃烧后产生发光效应。在药剂中增加金属粉（如铝粉、镁铝合金粉等）燃烧时即可生成固体和液体生成物，则离解出大量的光能和热辐射，发光强度有数十万根烛光，温度可达数千度。烟花药剂就是利用这种发光效应而起到照明作用的。再利用这种发光作用，可制造出大小不一和形状不同的各种照明灯（弹）。

有的药剂被点燃后除了能产生一定光色外，还能在光载体中喷出许多金黄色或钢色，或是白色的亮星，把这种现象称为“喷波”（或拉波）。这种现象的产生也是利用发光效应。当将硬木炭粉或铝粉、铁粉加入药剂中，燃烧后有一些颗粒在光载体中没有完全燃尽被喷出，这些被喷出的颗粒再遇见空气中的氧，就会发生第二次燃烧反应，从而产生不同颜色和一定亮度。硬木炭粉可产生金黄色小星；铁粉可产生钢蓝小星；铝粉可产生白色小亮星，利用喷波的作用，即可制造出各种烟花形象，如可制成金黄色、白色、钢蓝色的各种喷花；或能产生乱窜的蝌蚪游水般的零部件（称为曲率）以及翻跟头的部件（称为绣球）等。

有的药剂被点燃后能强烈地燃烧产生一定亮变和光色，并产生一亮一熄的脉冲现象。这种效果我们称为闪烁，也是利用发光效应的一种。在药剂中除了加入金属粉外，还要加入易产生大量的固体和液体生成物的材料。这样即可使药剂燃烧后，由于有金属粉存在则会产生较高的温度和较大的亮度，当固体和液体的残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时，即会出现低温辐射给人一种熄灭的感觉。当下一层药剂被点燃后，又会产生高温和较大的亮度。紧接着又用固体和液体残渣覆盖再下一层的药剂，以此推类，则会出现一亮一灭的现象。我们利用这种一亮一熄的脉动现象，可制造出有如雪花飘飘、红星闪耀等烟花成品和各种零部件。

烟花和空中礼花产生烟花效果时，同观众的眼睛直线距离一般都不少于数十米、甚至数百米，如果它们产生的光色暗淡，则不会收到较好的效果。这就要求这两类烟花除了光色正确外，还要有一定的亮度。这也即是说除了要求获得色纯度比较高的火焰外，同时也要利用药剂的发光效应使火焰具有鲜艳的效果，要想获得美丽鲜艳的火焰，也必须加入一定量的金属粉。

烟花药剂在某种容器中，被点燃后有的由燃烧转为爆燃而发出闪光的雷声；有的由于产生的气体从喷孔中能发出悦耳的哨声或笛声；有的能产生类似鸟叫或嗡子声音，我们将这种现象称之为“声响效应”。利用这些“声响效应”可制成如称为筒雷、包雷、嗡子、小鸟、哨子、笛子等部件，再采用这些部件又可以配成许多种大小烟花和空中礼花，如：小火箭的“响弹”，大型烟花的“百鸟齐鸣”，空中礼花的“雷鸣花开”等等。