前段时间，在福建泉州的海天之间，蔡国强“红帆”烟花秀成功举行。烟花秀分为“红帆”“簪花”“世界”三幕，每一幕都呈现出了不同的主题和视觉效果，相比起常规烟花，蔡国强对烟花色彩的搭配和形态的把控让观众大呼精彩。

那么，烟花的颜色是由什么决定的？不同的造型又是怎么设计的？

（蔡国强“红帆”烟花秀。图源网络）

烟花的焰色反应

其实烟花之所以有不同的颜色，主要是因为“焰色”反应，也被叫做颜色测试或者焰色实验。这种反应指的是把某些特殊的金属放在无色火焰中燃烧的时候，火焰也会随之出现一些特殊颜色的现象。

在制作烟花的过程中，制作人员还会加入一些金属发光剂和发色剂。金属发光剂主要是铝粉和镁粉，它们在氧气中充分燃烧会发出非常耀眼的白光。而发色剂主要是金属化合物，这些金属化合物中的金属在高温下发生电子跃迁，就会产生不同颜色的光芒。

钙元素（Ca）能使烟花呈现橙红色，钙的硫酸盐矿物石膏（二水合硫酸钙，CaSO·2HO）是它最常见的工业原料。

锶元素（Sr）能使烟花呈现艳丽的红色。它在元素周期表中处于钙的下一行，和钙元素有类似的性质。生产锶化合物的常见原料也来自于它的硫酸盐，天青石（硫酸锶，SrSO）。

同样身处元素周期表的同一列（ⅡA主族），钡元素（Ba）能使烟花呈现绿色。自然界中生产钡盐的原材料也是它的硫酸盐矿物，重晶石（硫酸钡，BaSO）。

铜（Cu）元素的存在能使烟花产生蓝绿色，这一颜色恰与自然界中铜的（碱式）碳酸盐类似：蓝铜矿和孔雀石。这两种矿物以其鲜艳的颜色在中国古代被用作珍贵的矿物颜料。

除上述元素之外，如：锰（紫光）、镉（黄光）、钴（蓝光）等越来越多的元素也被逐渐开发，添加到了烟花的材料单上。而为了获得更好的视觉效果并兼顾环保的需求，现在的高端烟花技术还会在配方中添加少量的“工业维生素”——稀土元素。

不同稀土元素的加入能显著改变焰火的光学性能：使火花颜色改变或是经久不衰。2008年北京奥运会，正是采用了这种新技术生产的烟花。

烟花的不同造型

除了颜色之外，烟花还有各种造型和效果，比如圆形、心形、菊花、流星、闪烁等等。这些造型和效果主要是由于烟花弹中亮珠（即含有金属盐的火药颗粒）的形状、大小、排列方式、数量、混合比例等因素决定的。

亮珠是由金属盐、氧化剂、还原剂、粘合剂等混合而成的火药颗粒。金属盐决定了亮珠的颜色，氧化剂和还原剂提供了燃烧所需的氧气和可燃物，粘合剂使得亮珠成型并固定在一起。制作亮珠的方法有多种，比如压制法、混合法、浸渍法等等。不同的方法会影响亮珠的密度、均匀性、燃速等性质，从而影响烟花的效果。

烟花弹是由亮珠、火药、引信、外壳等组成的。火药是用来推动烟花弹升空并爆炸的，引信是用来点燃火药和亮珠的，外壳是用来保护和装载烟花弹的。制作烟花弹的关键是要把亮珠按照一定的方式排列在外壳内，以便在爆炸后形成预期的图案。有些烟花弹还会有多层结构，以便在空中连续爆炸并展示不同的效果。

当烟花被燃放到半空时，有的部分会先爆炸开，有的部分会沿着发射轨道走一段距离，还有的部分会以其他方式坠落。它们各自在不同的方向爆炸燃烧，放出不同颜色的光芒，全部组合起来，就显现出各种赏心悦目的图案了。

正是大自然丰富多样的生产资料，让人类在物质追求之外能有对“美”的向往与实践。马上春节了，希望这篇科普能够帮助你能更好地欣赏烟花。

参考资料：

[1]陈智勇.泉州湾迎“宇宙级”浪漫[N].泉州晚报.2024-12-09（002）.

[2]姚旺.为什么烟花五颜六色[J].快乐作文,2024 (Z4) .

记  者：叶家余

编  辑：卢婷婷

主  编：陈鑫

总  编：余师亮