想挑戰自製煙火嗎?簡單的化學實驗(黑色火藥・乾餾)

ケン博士
我是科學訓練師桑子研。讓我們一起在這個網站上享受科學的樂趣吧。

※ 請務必與監護人或大人一起進行。請戴上護目鏡、準備好水等安全措施。

本文也有廣播版本!

想用自己做的煙火,讓夏夜變得更特別嗎?

試著挑戰手工線香煙火吧!線香煙火是夏夜的絕配,但竟然可以自己製作!材料只有筷子、硫磺、硝酸鉀和宣紙。只需要這些,就能用自製的黑色火藥做出原創的線香煙火。

簡單說明一下步驟。首先,將筷子進行「乾餾」。這是指將筷子在高溫下加熱碳化。用這樣做成的炭,混合硫磺和硝酸鉀,就完成了手工黑色火藥!接著,將火藥用紙包起來。這是需要一點點工匠精神的關鍵步驟。

好了,準備點火吧。如果成功的話,就會像市售的線香煙火一樣,產生一個小小的火球,持續燃燒並散發出閃閃發亮的火花。感覺就像在夏日夜空,為自己放了一場專屬煙火!注意事項是,因為會用到火藥,所以請務必和大人一起安全地享受樂趣喔。

接下來是詳細的實驗步驟說明。

科學食譜

準備:免洗筷、硝酸鉀、硫磺、鐵粉

器具:瓦斯噴燈、試管、附玻璃管的橡膠塞、研缽和研杵、和紙、水槽

從現在開始,如果你不想自己用免洗筷製作炭,而是使用市售的活性炭,我推薦像這樣的炭粉

高機能高品質活性炭「白鷺」(Amazon)

在樂天和亞馬遜也賣有類似的產品。


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樂天(麻炭粉 12g HEMPS Hemp

從免洗筷製作炭吧!

首先,將免洗筷「蒸烤」(乾餾:隔絕空氣加熱分解),將其揮發性成分和非揮發性成分分離。免洗筷會分解成木炭(炭)、木瓦斯(可燃性氣體)、木焦油(黑褐色黏稠液體)、木醋液(黃色液體)等。

將免洗筷塞進試管。因為會弄髒一支試管,所以用舊的試管可能會比較好。

務必將開口朝下放置。否則試管有破裂的風險。而且試管不能密封,要注意喔。乾餾這個詞在中學入學考試中也曾出現過呢。開始加熱後,會冒出像白色煙霧一樣的東西。點燃這種氣體會很有趣喔。請看這段影片。

當氣體不再冒出時就完成了。倒掉木醋液,只取出炭。這個量大約可以得到0.6克的木炭。

將剛才的木炭部分折成小塊,放入研缽中磨碎。

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製作黑色火藥

接下來將0.4克木炭、0.6克硫磺、3.0克硝酸鉀放入研缽中充分混合。如果沒有乾餾的話,就使用上面介紹的市售炭粉,粉狀的比較推薦。

這就是黑色火藥,據說以前曾用於火繩槍等。木炭扮演燃燒的角色,硫磺有降低燃點(232度)的作用(木炭的燃點是250度〜300度),而硝酸鉀則扮演提供氧氣的氧化劑角色。

會得到灰色的粉末。

將這黑色火藥用藥匙(小)舀兩勺左右,放在裁切好的細長和紙上,然後用手仔細地捲起來。

這裡有個重點。線香煙火是否能成功,取決於放置的方式。首先將和紙橫放,裁成2.5公分寬。

接下來將黑色火藥放上去。將中間放多一點,像這樣。我用麥克筆畫了方便大家理解。然後像步驟2、3一樣折起來,但要想像將空氣擠出去一樣捲起來,以避免有空氣跑進去。

最後像步驟4、5一樣扭轉就完成了。

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用小藥匙舀起來。

將它放在和紙上

用手將它捲起來。

仔細地扭轉。務必在裝了水的水槽上,用試管夾等夾住上部,然後點燃下部。如果覺得燙,也別忘了立刻放手。

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如果成功,會產生像市售線香煙火一樣的火球。

這段影片是成功時的樣子。

與市售煙火(amazon樂天)進行比較也很有趣。親手製作之後,反而更能體會到市售煙火的精巧,這也是一種樂趣。

總之,最重要的就是粉狀的活性炭。請務必準備好這個。

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參考

蛇煙火也相當推薦!在白天做實驗也很有趣。

「手作りヘビ花火」まるで芸術作品だ!(蛇花火・手作り花火)

以前也曾看過一個簡單的煙火,是在膠帶上貼上鐵粉,然後點火。

製作簡單,效果卻很震撼。讓我驚訝於原來還有這種呈現方式。

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我也嘗試從實際煙火的光與聲音時間差,計算距離。

花火の光と音のズレから距離を求めてみよう!【理科・物理】

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