불꽃놀이에서 각기 다른 색의 빛이 나는 이유는 무엇이며, 그 색은 어떤 금속 원소에 의해 결정되나요?

Question

안녕하세요. 불꽃놀이를 보면 다양한 색이 나타나는 것을 볼 수 있는데요, 불꽃놀이에서 각기 다른 색의 빛이 나는 이유는 무엇이며, 그 색은 어떤 금속 원소에 의해 결정되나요?

Answer 1

안녕하세요.

불꽃놀이에서 여러 가지 색의 빛이 나타나는 이유는 각 금속 원소가 열을 받았을 때 방출하는 빛의 파장이 서로 다르기 때문입니다.

불꽃놀이 속 금속염은 폭발할 때 매우 높은 온도에 노출되어, 금속 원자의 전자가 들뜬 상태로 올라가게 되는데, 이 전자가 다시 원래의 안정된 상태로 돌아올 때, 그 에너지 차이에 해당하는 빛을 방출하게 되며 각 원소마다 전자 배치 구조가 다르기 때문에 방출하는 빛의 색도 달라집니다. 불꽃놀이의 색은 사용된 금속염의 종류에 따라 정해지며 따라서 붉은 불꽃을 원하면 스트론튬염을, 푸른 불꽃을 원하면 구리염을 사용하는 식으로 조절합니다.

이때 금속 이온은 단독으로는 발색이 약할 수 있으므로, 실제 폭죽에서는 염소와 같은 음이온이 함께 사용되어 발색을 강화시키는데, 예를 들어 구리(II) 이온이 염소 이온과 결합하면 CuCl₂ 기체가 형성되어 청록색 빛을 훨씬 선명하게 냅니다. 또한 산화제가 연소 온도를 조절하여 금속이온이 완전히 기화할 수 있도록 하여,

각 금속이 고유한 전자 전이를 제대로 일으키게 만듭니다. 감사합니다.