Nêu nguyên lý của pháo hoa và các nguyên tố để tạo màu cho pháo hoa?

Khi thuốc nổ đen là hỗn hợp của nitrat kali (KNO3) (hay diêm tiêu), than củi và lưu huỳnh được các đạo sĩ phát hiện tại Trung Quốc cổ đại, những loại pháo trúc sử dụng ống trúc bịt kín để đốt trong đám lửa cháy, gây tiếng nổ phá và bắn tung các tàn lửa đã được người Trung Hoa sử dụng từ rất lâu đời. Những quả "pháo hoa" đầu tiên (có lẽ mang tên "pháo thăng thiên"), rất khác xa với pháo hoa được nhân loại hình dung hiện nay, rất có thể đã được sáng chế từ thế kỷ thứ 2 trước Công Nguyên tại Trung Quốc cổ đại^[1], phục vụ những nghi thức trừ tà trong các lễ hội tôn giáo. Từ mục đích hoà bình, dần dần pháo chuyển sang phục vụ cho chiến tranh khi những quả pháo thăng thiên thô sơ thờiTrung cổ, nhồi thuốc súng trong các đoạn ống tre và sử dụng ngòi nổ thủ công để kích nổ, được chế tạo mang theo chất dễ cháy nhằm đốt doanh trại đối phương. Quá trình cải tiến pháo dần dần theo thời gian với việc bổ sung thuốc súng cho phép pháo phá hủy mục tiêu quân sự. Thêm vào đó, với việc phát hiện ra các chất phụ gia khi kết hợp với thuốc súng sẽ cho màu sắc khác nhau, như mạt sắt hoặc đồng, kẽm, khi đốt tạo ra nhiều màu như da cam, vàng, trắng, pháo hoa còn được ứng dụng để làm các loại pháo hiệu.

Đến thế kỷ 18, các nhà hóa học trên thế giới đã tiến một bước dài hơn khi sử dụng các hợp chất mà họ phát hiện để đưa vào thuốc súng theo tỷ lệ chính xác nhằm kiểm soát sắc độ của ánh sáng khi đốt cháy nguyên liệu. Nhờ đó các loại pháo hoa với những sắc màu rực rỡ như đỏ, xanh lá cây, xanh nước biển và tím được sản xuất. Từ đó cho đến những năm 1980, màu sắc pháo hoa hầu như không thay đổi, ngoại trừ có vài cải tiến nhỏ về công thức điều chế^[1].

Pháo hoa hiện nay đã được cải tiến nhiều so với những tiền bối của nó. Những cải tiến đó không chỉ nằm ở những hỗn hợp chất cháy tinh tế tạo ra những hiệu ứng hình ảnh, âm thanh đẹp hơn, rực rỡ hơn, mà còn cả ở cấu tạo, nguyên lý phát nổ, với sự tham gia của một số loại máy móc cho phép điều khiển, kích hoạt pháo chính xác, an toàn hơn.