关键角色,从烟花到火药的跨越

百科   2025-01-25 08:30   北京  

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作为一种重要的锑化合物,三硫化二锑在许多领域都扮演着十分关键的角色。从火柴到烟花,从火药到弹药……三硫化二锑都发挥了极其重要的作用。


作为一种取火方式,火柴在人类的文明史中留下了浓墨重彩的一笔。火柴的发明是在摩擦起火的启发下萌发的,而化工技术的进步促进了其成熟水平,并诞生了高度自动化的生产流水线。


在火柴的构成中,火柴头和摩擦面缺一不可。早期的火柴头主要由氯酸钾、二氧化锰和三硫化二锑等化学物质组成。三硫化二锑的燃烧点相对较低,可以迅速从摩擦产生的热中吸收能量并开始燃烧,并引燃氯酸钾释放出氧气,来维持火柴梗的持续燃烧。早期的火柴头逐渐被硫化磷火柴头所取代。硫化磷火柴头的主要成分为氯酸钾和三硫化四磷。

火柴摩擦面上通常涂有一层易燃物质,如红磷和摩擦剂等。而三硫化二锑的加入则极大地改善了火柴的点火效率,并提高了火柴的使用便利性与安全性。


作为节日庆典的一大亮点,烟花无疑是我国传统文化的一个重要组成部分。我国的烟花种类繁多,包括喷花类、旋转类、升空类、旋转升空类、吐珠类、小礼花类、礼花弹类、架子烟花等。不同的烟花在结构和效果上有所不同,如升空类烟花可以在高空中绽放,形成各种图案和颜色,而喷花类烟花则通过喷射作用产生美丽的火花效果。


燃放的烟花为什么会产生绚丽多彩的烟花效果呢?原来,烟花产生的焰火和颜色来源于其中的氧化剂和可燃物之间的化学反应以及某些金属盐的呈色效应。不同的金属元素会在燃烧时发出不同颜色的光芒,如钡盐产生绿色,锶盐产生红色,钠盐产生黄色。

锑在烟花中的角色不容忽视。在烟花中,锑主要存在于火焰着色剂和增强发光剂中。作为一种金属元素,在与氧化剂发生反应时,锑能够迅速燃烧,并释放出大量的热量和光芒。


作为一种火焰着色剂,锑可以在燃烧时发出深蓝色或紫色的光芒;作为一种增强发光剂,锑可以增强烟花的发光效果。锑与其他金属元素发出的丰富色光一起绽放在夜空,往往会提高烟花的整体亮度以及视觉冲击力。


三硫化二锑在早期的黑火药中占有一席之地,并且起到了关键性作用,主要是改善火药的燃烧特性和稳定性能。黑火药是由硝酸钾、木炭和硫黄按一定比例混合而成的一种火药,不仅可应用于烟花制造,还是弹药的重要成分。


随着军事技术的发展,锑在新型弹药和武器系统中的应用也在不断扩展。作为弹药中的关键部分,击发药主要是通过底火被撞击产生火花而点燃发射药的,撞击产生的大量气体会迅速膨胀将弹头推出药筒。三硫化二锑在子弹的击发药部分占有一定的份额,足见其在军事上的战略价值。


锑的化合物在特殊弹药中也有重要的应用,如曳光弹中的曳光剂就需要锑化合物的参与。曳光剂是一种在弹药或烟火中经常使用的化学物质,它能让发射出的弹头或烟花在飞行过程中产生明亮的轨迹。


曳光剂主要由氧化剂、金属可燃剂和有机黏合剂组成。常见的氧化剂有硝酸钡、硝酸锶等;金属可燃剂有镁粉、镁铝合金粉等;有机黏合剂有虫胶、干性油和松香等。锑在曳光剂中的作用主要是增强发光效果和调节火焰颜色。



本文节选自《百科知识》2025.1B

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