LET OP! Dit topic is puur informatief bedoeld!
Op Vuurwerkcrew mag het zelf maken van vuurwerk niet besproken worden, evenals het knutselen met (grond)stoffen of uitgebreid bespreken van chemische reacties. Dergelijke posts zullen ook per direct verwijderd worden.
Op Vuurwerkcrew mag het zelf maken van vuurwerk niet besproken worden, evenals het knutselen met (grond)stoffen of uitgebreid bespreken van chemische reacties. Dergelijke posts zullen ook per direct verwijderd worden.
Hier vindt je een informatiebericht over hoe kleur in vuurwerk gemaakt wordt.
Kleuren
Door bepaalde chemicaliën/metalen toe te voegen aan vuurwerk krijgt het zijn kleuren. Een overzicht van de meest voorkomende (basis)kleuren zie je hieronder;
Calcium; Oranje/Rood
Strontium; Rood
Koper; Blauw
Barium; Groen
Natrium; Oranje/Geel
IJzer; Goudkleur
Titanium, aluminium of magnesium; Wit
Andere kleuren worden verkregen door vermenging.
Speciale effecten
Natuurlijk zijn er ook nog chemicaliën/metalen nodig voor de speciale effecten waarvan je er hieronder een aantal ziet;
Sulfaten: voor glitter effecten
Chlooraten: voor knal effecten.
Carbonaten: voor glitter effect bij hele hoge temperaturen (indien de
temperaturen zo hoog zijn dat sulfaten niet meer werken).
Nitraten: voor een zeer fel licht effect.
Zo geeft bijvoorbeeld strontiumnitraat dus een fel rode kleur.
Het creëren van de kleuren in het vuurwerk is een zeer complexe bezigheid. Er komt veel kennis en kunde kijken bij het correct produceren van de juiste kleuren.
Ruim genomen zijn er twee technieken te onderscheiden in het creëren van kleuren in vuurwerk.
Warm (Incandescence)
Door warmte van de componenten in vuurwerk te beïnvloeden wordt de kleur bepaald.
Zo kan door de verbrandingstemperatuur te verhogen een andere kleur behaald worden. Zo veroorzaakt een lage verbrandingstemperatuur een rode kleur en een hoge verbrandingstemperatuur een wittere kleur.
Koud (Luminescence)
Ook kan de chemie binnen de componenten worden beïnvloed. Door het beïnvloeden van atomen en moleculen in het vuurwerk kan energie worden geabsorbeerd.
Wanneer een elektron een lager energiepeil aanneemt komt de overige energie vrij in de vorm van licht (foton). De hoeveelheid energie in een foton bepaald de golflengte van een kleur. Hoe meer energie er vrij komt, hoe blauwer het licht zal worden.
Zouten
Soms zijn er zouten nodig om de stof stabieler te maken en de gewenste kleur te bereiken.
Bariumchloride (groen) is bij kamertemperatuur bijvoorbeeld een zeer instabiele stof waardoor het gecombineerd dient te worden met een stabielere stof (bijvoorbeeld chloorrubber).
Hierdoor wordt er chloor afgeven bij verwarming van de stof waardoor de bariumchloride een stabielere stof wordt en de groen kleur kan weergeven.
Kwaliteit
Zuivere kleuren vereisen pure ingrediënten. Zelfs kleine onzuiverheden in de stof kunnen er voor zorgen dat de samenstelling veranderd en daarmee de kleur.
Verder is een zorgvuldige samenstelling van belang doordat bijvoorbeeld teveel rookvorming de kleur zou kunnen maskeren. Zoals met zoveel productgroepen geldt ook voor vuurwerk dat, hoe meer kwaliteit, hoe beter de kleuren, hoe duurder het vuurwerk is.
Verwerking
De chemicaliën en daarmee de samenstellingen worden vervolgens verwerkt in kleine bolletjes (sterren) en gedroogd. Wanneer, bijvoorbeeld een shell afgaat ontbranden deze sterren en komen de kleuren vrij in de lucht.
Als uiteindelijk van dit alles, met natuurlijk vele andere toevoegingen, uiteindelijk echt vuurwerk gemaakt kan worden.. dan kunnen wij weer genieten van de mooiste shows en de meest geweldige jaarwisselingen!
Informatief artikel:
De elementen bij de kleuren
NIEUWJAAR – Op 31 december zal de hemel weer in alle mogelijke kleuren oplichten. Vele vuurpijlen en knallen luiden het nieuwe jaar in. Sommige mensen besteden honderden euro's aan deze knallen en kleuren. Maar wat kopen ze precies? De wetenschap achter vuurwerk is er een van kruit, metaal en chemische reacties.
Knallen
Een knal wordt veroorzaakt door buskruit. Dit wordt verpakt in een kartonnen kokertje. Het buskuitmengsel (Salpeter, houtskoolpoeder en zwavel in een ratio van 15:3:2) is al eeuwenoud. De samenstelling is door de eeuwen heen nauwelijks veranderd. Het was immers goedkoop, niet giftig, en niet schadelijk voor het milieu. Ook was de kans dat het spontaan zou exploderen nihil.
De stoffen ondergaan een chemische reactie zodra de lont het buskruitmengsel aansteekt. Doordat de vaste stoffen heel snel worden omgezet in een gas neemt de druk in het kokertje razendsnel toe, tot deze uit elkaar spat. Dat is de knal.
Siervuurwerk
Voor siervuurwerk gebruikt men “pyrotechnische mengsels”. Dit is een samenstelling van kruit, en metalen die, mits ze goed vermengd zijn en op het juiste tijdstip met de juiste temperatuur verbranden, leiden tot kleuren, knallen, vonken en fluitende geluiden.
Voor verschillende kleuren worden verschillende middelen gebruikt. Natrium zorgt voor geel, kalium voor rood of violet, strontium geeft een dieprode kleur, koper is groen/blauw en magnesium geeft helder wit licht.
Daarnaast kunnen door speciale chemische verbindingen van het element barium ook wit en geel worden geproduceerd, en met calcium rood en geel.
De exacte wetenschap hoe een metaal wordt omgezet in kleur is ingewikkeld. Simpel uitgelegd is dat het buskruit in bijvoorbeeld een vuurpijl, zoveel energie toevoegt aan de atomen (de kleinste deeltjes van het metaal) dat deze 'aangeslagen' worden.
Dat houdt in dat de elektron (een klein deeltje dat om een atoom heen draait) naar een verhoogd energieniveau wordt gebracht. Zodra deze terugzakt naar zijn eigen energieniveau, geven ze het licht af. Elk metaal heeft daarbij zijn eigen soort atomen en elektronen en daarmee zijn eigen kleur.
Ook de geluiden, zoals de fluittoon van een 'gillende keukenmeid' wordt veroorzaakt door een chemische stof (in dit geval: een mengsel van chloraat en benzoaten).
Productie
De stoffen die in vuurwerk worden gebruikt zijn speciaal uitgezocht op de eigenschap dat ze maar één kleur licht produceren. De kleuren zijn hierdoor zuiver en helder. Natrium, dat een oranje/gele kleur geeft, is heel dominant. Vuurwerkmakers moeten er goed op letten, dat het metaal niet onbedoeld in vuurwerk met een andere kleur terechtkomt. De kleinste verontreiniging kan de oorspronkelijk bedoelde kleur dan al in oranje/geel veranderen.
Er bestaat ook vuurwerk met meerdere compartimenten, elk met een ander effect (kleur, klap of fluit). Als één compartiment explodeert, steekt het een 'vertragingslont' aan die naar het volgende compartiment loopt. Zodra deze bereikt wordt, zal deze zijn effect prijsgeven.
Afval
Het meeste afval van vuurwerk bestaat uit papier, hout of kunststof. De lucht raakt verontreinigd met roet, zwaveldioxide, stikstofoxiden en stofdeeltjes. Dit is vooral voor astmapatiënten geen fijne ervaring.
De deeltjes in de vuurpijlen komen echter ook op de grond. Barium, strontium en koper zijn giftige metalen. Deze verontreinigen de bodem en het water. Daarom dat voor deze stoffen ook alternatieven zijn gevonden.
Barium en strontium uit vuurwerk overstijgen weliswaar niet de door de Nederlandse overheid gestelde normen, maar om milieuvervuiling tegen te gaan wordt ook dit aangepakt.
De kopernormen in water worden echter wel algemeen overschreden. Ruim twee ton koper uit vuurwerk bereikt het oppervlaktewater in Nederland. Dit zorgt voor drie procent van de totale koperbelasting. Wetenschappelijk onderzoek ziet echter niet dat in januari de concentratie koper in het water verhoogd is. De vervuiling blijft dus voornamelijk visueel.
Bron
Comment