Vom Leuchten, Pfeifen, Blinken, Knallen und Rauchen
Entstehen von pyrotechnischen Reaktionen
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Ohne die Physik ist die Pyrotechnik nicht vorstellbar. Deshalb werden nachfolgend die verschiedenen Phänomene wie Leuchten, Pfeifen, Blinken, Knallen und Rauch erklärt:
Leuchten
Die Farbe, in der ein Leuchtsatz abbrennt, hängt von der Wellenlänge des emitierten Lichtes ab. Der Mensch hat dabei ein Wahrnehmungsspektrum von 380nm (Violett) bis 780nm (Rot). Beim Abbrennen werden die Elektronen eines Orbitals in ein höher liegendes befördern. In dem Moment, in dem das Elektron dann wieder in den Ursprungszustand zurückfällt, wird die zugeführte Energie in Form von Lichtenergie wieder abgegeben. Diese Reaktion ist auch für die fantastischen Farben des Feuerwerks verantwortlich. Das Verbrennen von Metallen wie Magnesium, Aluminium, Titan und Legierungen bei mehreren tausend Grad führt zu stark leuchtenden Farben. Goldene Funken werden meist durch Holzkohle oder Eisen erzeugt, die bei einer Temperatur von 1500 Grad Celsius verglühen. Ist PVC (Polivynilchlorid) als Reaktionspartner beteiligt, verbinden sich die Metallsalze zu sehr viel intensiver leuchtenden Metellchloriden, was die Brillianz der Farben steigert.
Physik des Feuerwerks

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Pfeifen
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Beim Abbrennen kommt es zu 3.000 bis 4.000 kleinen Explosionen, die innerhalb nur einer Sekunde stattfinden. Dabei wird die darüber befindliche Luftsäule in Schwingungen versetzt. Ein Pfeifton etwa lässt sich bei einer Frequenz von 3500Hz wahrnehmen. Durch die Explosion entsteht in der Feuerwerkshülse ein Unterdruck und Luft strömt ein. Diese setzt beim Auftreffen auf die Satzoberfläche des Pfeifsatzes eine erneute Explosion in Gang. Der Vorgang wiederholt sich abhängig von verschiedenen Parametern wie Hülsenlänge und Satzdichte mehrmals pro Sekunde.
Blinken
Zuerst findet die Zündung des Feuerwerkssatzes statt. Anschließend erfolgt eine Dunkelphase, in der sich ein sehr reaktives Gemisch bildet und im letzten Schritt erfolgt die heftige Reaktion des Satzes unter starkem Aufleuchten. Dunkelphase und heftige Reaktion wiederholen sich so lange, bis der Feuerwerkssatz verbraucht ist.
Knallen
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Das Knallen wird durch den plötzlichen Druckanstieg und einer daraus resultierenden Schallwelle erzeugt.
Rauch
Rauchsätze werden meist für Notsignale, Sichtbarmachen von Luftströmungen und zur Tarnung verwendet. Rauch kann dadurch entstehen, dass stark hygroskopische Stoffe in der Luft verdampft werden. Die verdampften Stoffe ziehen dann den Wasserdampf aus der Luft an und bilden einen Nebel. Rauch kann aber auch durch die Sublimation eines Farbstoffes entstehen. Um farbigen Rauch zu erzeugen, werden die Farbstoffe mit bis zu 50 Prozent in einen relativ kalt abbrennenden Satz eingebettet.
26.12.2000, zuletzt aktualisiert am 24.10.2005 / mm / Bertram Bach / Pyroweb
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