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Pyrotechnik und wie Feuerwerkskörper funktionieren

Feuerwerkskörper sind ein traditioneller Bestandteil der Neujahrsfeierlichkeiten, seit sie vor fast tausend Jahren von den Chinesen erfunden wurden. Heute sind an den meisten Feiertagen Feuerwerke zu sehen. Haben Sie sich jemals gefragt, wie sie funktionieren? Es gibt verschiedene Arten von Feuerwerkskörpern. Feuerwerkskörper, Wunderkerzen und Luftpatronen sind Beispiele für Feuerwerkskörper. Obwohl sie einige gemeinsame Merkmale aufweisen, funktioniert jeder Typ etwas anders.

 

Wie Feuerwerkskörper funktionieren

Feuerwerkskörper sind das Originalfeuerwerk. In ihrer einfachsten Form bestehen Feuerwerkskörper aus in Papier gewickeltem Schießpulver mit einer Zündschnur. Schießpulver besteht aus 75% Kaliumnitrat (KNO 3 ), 15% Holzkohle (Kohlenstoff) oder Zucker und 10% Schwefel. Die Materialien reagieren miteinander, wenn genügend Wärme angewendet wird. Das Anzünden der Sicherung liefert die Wärme, um einen Kracher anzuzünden. Die Holzkohle oder der Zucker ist der Brennstoff. Kaliumnitrat ist das Oxidationsmittel und Schwefel mildert die Reaktion. Kohlenstoff (aus der Holzkohle oder dem Zucker) plus Sauerstoff (aus der Luft und dem Kaliumnitrat) bilden Kohlendioxid und Energie. Kaliumnitrat, Schwefel und Kohlenstoff reagieren unter Bildung von Stickstoff- und Kohlendioxidgasen und Kaliumsulfid. Der Druck des expandierenden Stickstoffs und Kohlendioxids explodiert in der Papierumhüllung eines Feuerwerkskörpers. Der laute Knall ist das Knallen der Hülle, die auseinandergeblasen wird.

 

Wie Wunderkerzen funktionieren

Eine Wunderkerze besteht aus einer chemischen Mischung, die auf einen starren Stab oder Draht geformt wird. Diese Chemikalien werden oft mit Wasser gemischt, um eine Aufschlämmung zu bilden, die auf einen Draht (durch Eintauchen) aufgetragen oder in ein Rohr gegossen werden kann. Sobald die Mischung getrocknet ist, haben Sie eine Wunderkerze. Aluminium-, Eisen-, Stahl-, Zink- oder Magnesiumstaub oder Flocken können verwendet werden, um die hellen, schimmernden Funken zu erzeugen. Ein Beispiel für ein einfaches Wunderkerzenrezept besteht aus Kaliumperchlorat und Dextrin, die mit Wasser gemischt werden, um einen Stab zu beschichten, und dann in Aluminiumflocken getaucht werden. Die Metallflocken erwärmen sich, bis sie weißglühend sind und hell leuchten oder bei einer ausreichend hohen Temperatur tatsächlich brennen. Eine Vielzahl von Chemikalien kann hinzugefügt werden, um Farben zu erzeugen. Der Brennstoff und das Oxidationsmittel sind zusammen mit den anderen Chemikalien so dosiert. dass die Wunderkerze langsam brennt und nicht wie ein Kracher explodiert. Sobald ein Ende der Wunderkerze gezündet ist, brennt sie progressiv zum anderen Ende. Theoretisch ist das Ende des Stabs oder Drahtes geeignet, um ihn beim Brennen zu stützen.

 

Wie Raketen und Luftschalen funktionieren

Wenn die meisten Leute an ‚Feuerwerk‘ denken, fällt ihnen wahrscheinlich eine Luftschale ein. Dies sind die Feuerwerke, die in den Himmel geschossen werden, um zu explodieren. Einige moderne Feuerwerke werden mit Druckluft als Treibmittel gestartet und mit einem elektronischen Timer explodiert, aber die meisten Luftschalen bleiben mit Schießpulver gestartet und explodiert. Luftpistolen auf Schießpulverbasis funktionieren im Wesentlichen wie zweistufige Raketen. Die erste Stufe einer Antennenhülle ist ein Rohr mit Schießpulver, das mit einer Zündschnur beleuchtet wird, ähnlich wie ein großer Kracher. Der Unterschied besteht darin, dass das Schießpulver verwendet wird, um das Feuerwerk in die Luft zu treiben, anstatt das Rohr zu explodieren. Am Boden des Feuerwerks befindet sich ein Loch, sodass die expandierenden Stickstoff- und Kohlendioxidgase das Feuerwerk in den Himmel schleudern. Die zweite Stufe der Luftschale besteht aus einer Packung Schießpulver, mehr Oxidationsmittel und Farbstoffen. Die Verpackung der Komponenten bestimmt die Form des Feuerwerks.

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