2017-02-13
一个美军焰火专家团队发现，绿色焰火里的毒性金属可以由一种化合物来替代。如今，由化学家杰西-萨巴蒂尼(Jesse Sabatini)以及他在新泽西的同事研究出的一种新配方，即焰火碳化硼搭配并能发出绿光的钡化合物组成。
用硼替代钡在数量上减少焰火所释放的有毒特质，受益最大的是主题公园——那里每天都有烟火表演。因此，有毒物质会累积得越来越多。然而，最大的益处并不在此，在军事领域中，烟火的使用频率很高，战场上的信号弹、模拟训练场上的爆炸以及战斗中的枪火都与烟火有关。
“在军事领域，每天都需要大量的烟火，钡曝光就成了一个问题。”德国慕尼黑大学清洁烟火专家托马斯克劳缇（Thomas Klapotke)说。
硝酸钡替代物——碳化硼
目前．萨巴蒂尼在军队从事研究省钱、无钡的能发出绿光的新型HI25Al信号弹。之前，这些发出绿光的火焰是由硝酸钡和聚氯乙烯结合而成，聚氯乙烯燃烧后形成氯化钡，发出绿光。除了钡所具有的毒性，聚氯己烯也有环境污染的问题，因为它释敏一种叫多氯联苯的有毒物质。
既要无钡，又要无氯，萨巴蒂尼团队在研究中发现硼是一种理想的替代物：当它燃烧成粉末时，会形成氧化硼而发出绿光。遗憾的是，由于硼燃烧的速度太快，存在的时间非常短暂。为此，萨巴蒂尼和他的同事提出用晶态硼延长它们的燃烧时间，然而晶态硼的价格很高。
“看起来我们己经到达了失败的边缘，所以我们决定考察一下其他国家的碳化硼物”，萨巴蒂尼说，“我们查阅了一些上世纪60年代~70年代有关经典化学的论文，里面记载，虽然在室温下碳化硼没有化学反应，但是如果在高温之下，它会反应很激烈。
萨巴蒂尼团队在《应用化学》上报告称，增加碳化硼的数量可以非常好地延长燃烧时间。他说：“很明显，他们决定用纯碳化硼试验，并且在点燃它时大家都很诧异。”因为纯碳化硼提供了足够的的燃烧时间。
克劳缇可同样也被碳化硼表现出来的效果所震撼。他说：“它的热非常稳定，化学家们都认为它没有用，所以从来没有人试过。”
“截至目前为止，碳化硼是较为理想的硝酸钡替代物”，萨巴蒂尼补充道。因为它有很长的燃烧时间、合理的光谱纯度以及很高的发光强度。同时它还可以用于工业研磨，这样就减少了环境数据中的毒性。最重要的似乎是碳化硼更便宜，它比硝酸钡便宜，而且很容易得到。