烟花鞭炮的声光效果,实质而言,都是烟花鞭炮中的药物发生了复杂的化学反应而成。因此,在配药实验及实际烟花鞭炮生产中,我们也应该遵循基本的化学原理。那么鞭炮的成分是哪些呢,下面我们就来谈一谈鞭炮的组成。
复分解反应发生不发生,在于你配药环境是不是有水分
昨天有位朋友问了我一个问题:为什么草酸钠和硝酸钡弄一起做亮珠,制成后极易吸潮?我们来看看这个反应:
NaC2O4+Ba(NO3)2→BaC2O4↓+NaNO3
草酸钡是难溶于水的沉淀物,草酸钠与硝酸钡一旦在有水分的情况下共存,反应就会顺着沉淀方向进行。同时,还生成了硝酸钠这么个易吸潮的产品,那么硝酸钠继续吸收空气中水分,水分越多,此反应越剧烈,也就不能理解了。
同时,当初在谈到高氯酸铵的时候,我又举出过这么一个反应方程式,就是高氯酸铵和硝酸钾反应:
KNO3+NH4ClO4→KClO4↓+NH4NO3
这个反应与上面的反应同理,而且同样生成了极易吸潮的硝酸铵。但是当初我认为此反应几乎不会进行。两者之间的差异其实在“水”上。
那位做亮珠的朋友应该是使用草酸钠和硝酸钡做金光或金闪亮珠,那么势必使用到水和药或乙醇和药,而反应并不是做成亮珠烘干后才开始,而是在亮珠罐中水或者乙醇中的少量水分参与就已经开始了。
而硝酸钾与高氯酸铵则多用于冷光药柱,是在干粉状态下,此时的水分仅存在于材料间,而硝酸钾和高氯酸铵的国标中水分含量低于0.5%,几乎忽略,同时高氯酸钾只是微溶于水,并不像草酸钡是难溶于水。
因此,在选配药物时,首先我们应该考虑配药时是有水环境还是无水环境,干粉打药柱、无水甲醇配药可以划分为无水环境;而水和亮珠,乙醇和亮珠,都是有水环境配药。加之去年四月国家禁令不许用甲醇配药,可以说合法合规的亮珠配药都无法达到无水环境。
其次,如果是在有水环境下,就需要考虑使用的药物是否会发生反应。简单来说,复分解反应发生的条件是生成物产生了气体或者沉淀,那么这个反应就会正向进行,例如刚才说的草酸钠与硝酸钡反应生产草酸钡;同时硝酸锶也不能与草酸盐混合;铵盐不能与强碱弱酸盐存在(发生了烟花里比较少)等。而残留的酸与金属反应发烧发热这个老生常谈,不再赘述。
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