《Chemistry of Pyrotechnics: Basic Principles and Theory,Third Edition》书评

华南理工大学化学与化工学院 苏沁

《Chemistry of Pyrotechnics: Basic Principles and Theory,Third Edition》，中文译名为《烟火中的化学：基本原理与理论》，出版于2019年。作者Dr. John A. Conkling在华盛顿学院担任化学系教授，主要研究领域为能源材料和烟火技术，同时还是美国烟火协会的前任执行董事和技术总监，在华盛顿学院开展了29年的“夏季烟火研讨会”，编著了《烟火中的化学》第一版和第二版；Christopher J. Mocella曾是Conkling博士的助理研究员，在美国联邦政府担任化学家，他延续了夏季烟火系列研讨会工作，协助Conkling博士撰写了该书的第二版，并更新补充了现有的第三版。出版社CRC Press（Taylor & Francis Group, LLC子公司）是专业教材和参考工具书的出版先锋。

该书介绍了烟火和炸药相关的基本化学原理以及制备过程中的实操知识，主要面向该领域的入门读者，旨在加深读者对高能化学知识的了解与兴趣。正文部分共13个章节，现介绍如下：

第一章 绪论：初步介绍了含能材料的基本知识，介绍了原始烟火——黑火药的特性，简要介绍了烟火的发展史及其文化意义。

第二章 基本化学原理：简单介绍了原子、分子和摩尔的概念；介绍了电子转移反应——氧化还原理论、平衡方程式、混合物的化合价分析、电化学；介绍了反应动力学相关概念，包括反应热、化学反应速率等；介绍了物质的状态，包括气液固和其他相以及酸和碱；介绍了光发射，包括分子发射和黑体辐射；介绍了绿色化学与烟火技术。

第三章 含能化合物的组成：详细介绍了烟火合成物的组成，包括氧化剂、燃料、粘合剂、缓凝剂等；介绍了其中关于气体的影响因素。

第四章 烟火原理：介绍了烟火性能的技术参数，包括反应热、燃烧速率等；介绍了烟火成分的可变性、优质高能混合物的要素、高能混合物的制备、生产过程中烟火混合物性能和灵敏度可能发生变化的环节、老化对烟火成分的影响。

第五章 烟火实验室与分析：介绍了烟火实验室的存储和安全防护注意事项；介绍了合成生产过程，包括颗粒和粉末的上浆、化学品的测量、成分的混合；介绍了实验室中燃烧范围的设置；介绍了烟火的分析技术及原理，包括热分析、光谱、显微镜和水分测定，以及相关工艺的危害分析。

第六章 烟火的点火与传播：简要介绍了烟火的点火原理和技术，包括燃烧反应以及影响点火的因素；介绍了烟火化合物燃烧的传播及其影响因素；解释了燃烧火焰温度和传播指数。

第七章 含能材料的灵敏度：介绍了含能材料灵敏度的检测，包括安全性、检测结果的多样性、火花感度、摩擦感度、撞击感度；概述了热敏性的分析检测。

第八章 热产物——点火组合物、延迟组合物和铝热剂：介绍了支撑装置中，实现从引燃到爆炸延迟时间控制的相关材料和技术措施；介绍了点火剂组合物和首次点火过程；介绍了烟火延迟组合物的热力学性质及其化学计量学等；介绍了铝热反应的原理和铝热剂的应用。

第九章 推进剂：简要介绍了推进剂的作用机理和分类；阐述了原始推进剂——黑火药的特点、存在问题以及理想推进剂的标准；介绍了无烟火药的主要成分及其结构、特点、改进方法和应用现状；介绍了常用的火箭推进剂；阐述了现代推进剂的研究现状。

第十章 光和色彩的产生：介绍了白光发射的原理，白光组合物的燃料，照明组合物和照明弹，闪光组合物的成分和作用原理，火花的产生过程以及其他光的效果；介绍了彩色光的产生原理和过程，包括氧化剂的选择、燃料和燃烧率的影响、丝绒色系列、含氯的色彩增强以及红绿蓝黄橙色火焰组合物；阐述了红外发射技术在烟火中的应用。

第十一章 烟雾的产生：介绍了烟雾中固体颗粒的产生和分散以及挥发物的汽化；介绍了彩色烟雾混合物的产生概况以及一种对环境无害的黄色烟雾；介绍了白烟的产生过程；总结了烟雾生产的挑战与机遇。

第十二章 烟火中声音的产生：介绍了烟火装置中的爆炸声效果产生的主要成分及其原理；介绍了哨声现象产生的方式和原理；介绍了裂纹效应的产生现象。

第十三章 致谢与进一步的探索：表达了作者对各位在本书编撰过程中给予了帮助的人士的感谢，提供了深入探索研究烟火中化学知识的相关资源。

本书概述了烟火中蕴含的基本化学原理以及在制备含能材料时的实操知识，研究了烟火里各因素间的相互作用以及应用趋势。第三版新增讨论了化学和烟火相关的原则、高能材料的组成、点火传播和灵敏度的分析等因素，重点探讨了“绿色烟火”领域，侧重于介绍更新对环境毒性影响较小的烟火制备技术。全书编排逻辑清晰，结构框架明了，知识点全面系统，图文并茂，语言通俗精炼，利于读者理解；每章以相关图片和导论引出主题，生动形象；章末以总结或展望结尾，便于读者精准了解章节内容；文末附有全书参考文献和附录，便于读者对相关知识进行深入查阅与探索。

本书以通俗易懂的方式将烟火与炸药中的化学理论简单化，为入门读者和相关从业人员提供了一个较为值得参考的专业指南。

本电子书阅读链接：

https://www.itextbook.cn/f/book/bookDetail?status=1&bookId=ab33aefb31174da7a543298e2892b50f