41 煙花的結構和原理
夏祭[1]的點睛之筆在於放煙花。“嗖”的一聲，煙花升到空中的巨響以及綻放在夜幕中的巨大禮花，這一切都讓人不禁感歎夏天真好啊。那我們就來看看煙花的構造吧。
◎火藥是由什麽組成的
煙花是火藥的藝術。把煙花彈發射到天上，使煙花炸開都是火藥的功勞。火藥的種類有很多，把火藥看作是能夠引發爆炸的化學物質即可。火藥引發的爆炸是燃燒的一種，可以看作是速度非常快的燃燒。而燃燒所必需的就是燃料和氧氣。
日本江戶時代的火繩槍，種子島的推進劑等使用的傳統火藥是黑火藥。黑火藥是木炭粉碳（C）、硫黃（S）和硝石即硝酸鉀（KNO3）的混合物。因為木炭粉的緣故，粉末整體呈黑色，所以被叫作黑火藥。其中，木炭和硫黃是燃料。
那硝石是做什麽的呢？硝石是氧氣供應劑（氧化劑）。火藥的燃燒速度非常快，僅僅靠空氣中的氧氣無法滿足氧氣供應，因此需要用到硝石。1個硝石分子中含有3個氧原子，因此硝石可以起到助燃的作用。
◎煙花的顏色
煙花的構造，是在和紙[2]做的半球形容器中，整齊地塞入上百個被稱為星體的火藥滾成的小球。將兩個半球容器合在一起就做成了球形煙花彈。
星體中除了火藥以外，還混合有各種金屬粉末。煙花在炸開時，火焰通過導線點燃星體，星體在燃燒的同時，裏麵的金屬粉末也進行燃燒，產生發光反應，這種反應叫作焰色效應。
金屬不同，焰色效應的顏色也不同。如鈉（Na）產生黃色，銅（Cu）產生綠色，鉀（K）產生紫色。進行組合的話，煙花的顏色還可以隨時間發生變化，這正是煙花匠人的水平所在。
圖7-1 煙花的構造和焰色反應
◎硝石的製作方法
硝石是火藥的重要原料，以前是用人的尿液做成的。在堆積的稻草上每天潑灑尿液，漸漸地土壤中的硝酸菌就會將尿液中的尿素CO（NH2）2變成硝酸HNO3。然後在合適的地方把稻草放到罐子中同草木灰一起煮，硝酸會和草木灰中的鉀（K）發生反應，生成硝酸鉀（硝石），在罐子中析出白色的結晶。以前人們製作硝石時想必忍受了非常難聞的味道。