為什麼很少有藍色的煙花？

草根影響力新視野 編譯 鍾藝

在美國成立之初，John Adams就獨立日的慶祝盛典寫信給他的妻子Abigail：「從大陸的這一頭到另一頭，從這個時候起，應該有華麗的場面，用表演、遊戲、運動、槍、鍾、篝火和彩燈來莊嚴地慶祝獨立。」 John在信中提到的「篝火和彩燈」也就是我們現在所知的煙花表演。

我是一名化學家（這裡的「我」為本文作者），也是國際煙火協會的主席，該組織致力於促進煙花的安全使用，並組織美國各慶祝盛典的煙火燃放活動。作為一名化學家，我認為煙花是一個很好的例子來解釋產生有色火焰的燃燒反應是怎麼回事。

中國人在西元前200年發明瞭鞭炮。但直到一千年後，中國鍊金術士才在西元800年發明瞭爆竹。這些早期的爆竹大多是為了嚇唬邪惡的靈魂而設計，它們明亮且會產生巨大聲響，這與我們今天看到的煙花還有很大不同。歷史的鏡頭快進到另一個千年：義大利人想出了如何通過在可燃混合物中加入各種元素來給煙火增加顏色。例如，將鍶元素添加到煙火混合物中會產生紅色火焰，加銅元素會產生藍色火焰，加鋇元素會產生綠色火焰，加鈉元素會產生黃色火焰。但彩色煙花的發明歷史還較短，並不是所有的顏色都能通過煙花得以綻放。

化學物質添加的數量會使溫度發生顯著變化，從而使可見的顏色波長發生變化。當煙火被點燃時，化學混合物會產生足夠的能量來激發電子，從而發出不同顏色的光。

儘管煙火綻放出的顏色並不新鮮，但男女老少都會對天空中飛濺的五彩斑斕感到興奮。現階段使用比較廣泛的火焰顏色有紅、綠、藍、黃、紫，事實是，並非所有顏色的煙花都是相同的製造難度。我相信其他對煙火顏色進行研究的同事會同意我：藍色是最難製造的煙火顏色。

這其中的原因是夜空就像一個藍色的大幕布，這意味著大多數藍色在天空的映襯下都會變得很不明顯。當我試圖創造出能讓人眼前一亮的藍色火焰時，我考慮到了這一點，並找到了一種我稱之它為「藥丸盒藍色」（pill box blue）的色調，它足夠明亮，可以在夜空中脫穎而出。在超過20個藍色煙火配方，我發現其中一個配方能產生非常接近這個色調的火焰。

但困難並沒有在這裡止步。想要將這個顏色真正應用於煙火中，其中的化學過程並不簡單，它需要幾種化學物質和銅元素結合。當銅點燃時，銅原子周圍的電子在火焰中被激發電子釋放能量，使得火焰看起來就是藍色。每種顏色的誕生方式都相同：當不同的元素被點燃時，它們釋放出不同波長的光，不同波長的光也就產生不同的顏色。所以當我們看到藍色的光點在夜空中綻放時，其實看到的是被激發的電子以發藍光的形式在釋放能量。

資料來源：Why Blue Fireworks Are So Rare