趣學STEAM：煙花顏色屬化學現象
【明報專訊】煙花的製作原理複雜，涉及的化學成分多，簡單理解，煙花綻放是從化學反應呈現出來的結果，煙花顏色也是當中含有不同的化合物造成。陳家朗博士稱雖然當中涉及較深奧的化學知識，但也可簡單理解一二。
■知多點
化學是什麼？
「化學」是以研究物質的成分、結構及變化規律等的科學，不同的物質按比例組合產生不同的變化及結果，屬化學一部分。陳博士稱香港常見的化學應用並非研究炸藥，而是以電腦作成分分析。
■知多點
化合物
化學中常聽「化合物」，陳博士說：「化合物是指多於一個或以上的化學元素給合的物質。」例如水，便是由「氫」和「氧」組成的化合物。
「炸」出煙花的條件
煙花能升上半空中炸開成花，靠的是炸藥。炸藥中最主要有兩大「材料」，陳博士說：「是燃料及氧化劑。」讓煙花能夠在半空中燃燒的燃料，是由硝酸鉀、碳及硫所製成，其中以硝酸鉀佔的比例最多，而由於火需要氧氣助燃，氧化劑的作用就是幫助燃料加速燃燒。
煙花發光＝熱能→光能
用於製作煙花的炸藥加上引爆的接引線，會產生化學反應引起爆炸，在炸藥炸開的時候，陳博士說：「高溫燃燒會釋放大量的熱能，這些熱能會轉化成光能，令煙花發光。」換言之，煙花會發光，是高溫及高速燃燒下產生出來的化學反應。
為煙花「染色」
煙花在空中發出不同顏色的光，原來是由金屬化合物產生。在製作煙花時，會按設計需要加入不同比例的各類金屬化合物，令它們出現各種顏色：(圖2)
將「星」射向天空
煙花是如何發放的？首先製作「球中球」，在一個大火藥球內，放進稱為「星」的火藥球。將大火藥球放入發射炮內，大火藥球發射至半空，內裏的「星」火藥球爆開，散在空中成為煙花。煙花的樣式視乎「星」火藥球的擺放方式。陳博士說：「會有兩次爆炸，第一次先把大火藥球炸開、送上半空，在空中接着是第二次星火藥球的爆開，形成煙花。」(圖3)
看清煙花要有風
當煙花在空中，會產生煙，要清楚看得見煙花，需要風的幫忙。煙消失需要「大氣擴散」，空中的物質隨風流動的過程中，物質的濃度會被稀釋，為了要讓煙「飄走」，便需要風。因此放煙花當日若吹和緩風，便有很大機會看到清晰又美麗的煙花。
■知多點
香港海陸煙花誰負責？
煙花是爆炸品，在香港受《危險品(管制)規例》，除非得到許可，否則不可私自放煙花。每年大型煙花表演，視乎放煙花的地點而由不同部門的負責人管轄，若煙花是在陸地上燃放，由文化體育及旅遊局長管制；在海上燃放的話，便由海事處長管制。
■價值觀
責任感及守法
煙花雖然燦爛漂亮，但它的本質屬炸藥，為危險品，如處理不當會影響自己及他人，因此有法例規管。基於安全緣故遵守法例，不私放煙花，保障自己及他人的安全，屬負責任的表現。
■想一想
你曾在現場看過煙花嗎？你認為煙花可營造怎樣的效果、帶給你怎樣的感受？
文：鄭惠霞
圖：資料圖片
(本網發表的作品若提出批評，旨在指出相關制度、政策或措施存在錯誤或缺點，目的是促使矯正或消除這些錯誤或缺點，循合法途徑予以改善，絕無意圖煽動他人對政府或其他社群產生憎恨、不滿或敵意。)
[常識學堂 第307期]
