夏と言えばコレ!化学で学ぶ花火の仕組み&おススメの花火大会!

合格サポート 2017.8.6

夏の風物詩である花火。

日本では、江戸時代に徳川家康が初めて見たとされています。

皆さん、花火の色の決め方には、高校化学で習うことが関係しているってご存知でしたか?

花火について詳しくなって、さらに化学の知識も身につけましょう!

今回は、おすすめの花火大会と、花火の色や形が決まる仕組みについて紹介していきたいと思います。

【目次】

1.おすすめの花火大会2017

2.花火の色の種類と仕組み!

3.花火の形はこうして決まる!

 

1.おすすめの花火大会2017

夏には、全国各地で数多くの花火大会が開かれます。

その中でも、毎年大人気の花火大会を特徴と共に紹介していきたいと思います。

足立の花火

東京で最も早く開催される花火大会です。約100年の歴史を持ち、荒川河川敷で行われます。

特徴は、1時間に12000発の花火が上げられる高密度に凝縮された迫力です。

スターマインという速射連発花火を、同時に何個も打ち上げる「ワイドスターマイン」や、約300mに亘って打ち上げられる大会名物「ナイアガラ」などが有名です。

足立の花火のワイドスターマイン

また、観覧場所と打ち上げ場所が近いため、間近で花火を見られることも特徴です。

会場が河川敷のため、土手に座ってゆったりと眺めることができます。

・開催日 2017年7月22日(水)19:30~20:30

 

隅田川花火大会

今年で第40回となる隅田川花火大会。以前は両国川開き花火大会という名で親しまれていました。

この花火大会は、隅田川の二つの会場で開催されます。

第一会場においては、花火業者による花火コンクールが見ることができます。一流の花火職人が趣向を凝らした渾身の花火を打ち上げます。

交通アクセスの良い場所で人が多く集まり、開けた鑑賞スポットも多いため、場所取りは大変になるかもしれません。。。

第二会場では、スターマインなどの華やかな花火をたくさん見ることができます。花火玉の数も第一会場より多いです。

周りの道路が交通規制されるため、鑑賞スポットも多くゆったりと花火を見ることができます。浴衣を着てまったりデートするならこちらの方が良いかもしれませんね!

・開催日 2017年7月29日(水)第一会場 19:05~20:30 第二会場 19:20~20:30

 

2.花火の色の種類と仕組み!

赤、オレンジ、黄色、緑、青など色鮮やかに咲き誇る花火。

でも皆さん、花火の色ってどうやって決まってるか知っていますか??

花火を作る人たちは、どのように色を操っているのでしょう?

炎色反応

花火は元素を使った炎色反応によって色をつけています

炎色反応とは、元素周期表の第一族であるアルカリ金属元素、第二族であるアルカリ土類金属元素などの塩(えん)を火の中にいれると、それぞれの金属特有の光を放つ反応のことです。

例えば、Li(リチウム)は赤、Na(ナトリウム)は黄色といった具合です。

炎色反応を用いたカラフルな花火

金属を構築している原子の中には、原子核と電子があります。電子は、常に原子核の周りの決まった軌道を回っていて、これを電子殻といいます。

原子を火の中に入れると、熱エネルギーによって電子が外殻に移動します。しかし、外殻に移動するということは原子核から離れるということであり、不安定な状態になってしまうため、電子はすぐに元の殻に戻ろうとします。

この時に発生するのが光エネルギーで、炎色反応の元になるものです。

外殻と内殻のエネルギーの差は元素によって異なり、エネルギーが違うということは発生する光の周波数も違ってきます。従って、元素によって炎色反応で見られる色は異なってくるのです。

これを用いて、色鮮やかな花火が作られているのです。

 

3.花火の形はこうして決まる!

皆さんは花火と言われた時にどんな形を想像しますか??

おそらくほとんどの人が円型の丸い花火を思い浮かべるでしょう。

しかし、最近ハート型や星型、トンボや蝶などの生き物型などの形をした花火が打ち上げられています。

蝶型の花火

このような花火はどのように作られているのでしょう?

花火玉の構造

花火玉には、二種類の火薬が用いられています。

一つ目は「星」と呼ばれる、空中で光る火薬です。こちらに、先ほど述べた金属の炎色反応が用いられています。

二つ目は「割薬」と呼ばれるもので、星を遠くへ飛ばすためのものです。もみ殻などに火薬を混ぜて作られています。

花火玉は球形で、二つの火薬が同心円状に配置されています。これは「割物花火」と呼ばれ、最も基本的なものです。

これに対して、字や絵が飛び出す花火のことを「型物花火」と呼びます。

花火玉の中の火薬の配置を同心円状ではなく、星はある形を型取ったように、割薬はその隙間を埋めるようにすること、打ち上げた時に形が現れるようになります。

しかし、この型物花火は玉の開く方向によっては全く形が分からなくなってしまうことがあります。また。見る方向にもかなり左右されてしまいます。

これは、星の配置が上下左右対称ではないためで、ある一定の向きで開かせる必要があります。

最近では、玉に尻尾を付けるなどの対策が取られていて、かなりの正確さでイメージ通りの向きに開けるようになりました。

また、星の光跡を利用した「立体型物花火」というものも出てきました。作り方はほとんど型物と同じで、光跡が出やすい星を光跡を出したいところに配置するだけです。これによって、蝶やトンボの形を再現できるようになりました。

いかがでしたでしょうか?

今回は、おすすめの花火大会と花火の仕組みについてまとめてみました。

花火がどんな仕組みか詳しくなった上で、今年の夏も花火大会を楽しみましょう!!


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この記事の執筆者

ニックネーム:くらちゃん

慶應義塾大学理工学部3年
愛知県出身
好きなことはゴルフ(中学からやってます)
得意科目:化学 数学
最近ハマってること:香水選び

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