Wer hat diese Farben in das Feuerwerk „gemalt“?

Wenn in der dunklen Nacht das bunte Feuerwerk erblüht, schießt, begleitet von einem lauten „Knall“, das Feuerwerk in den Himmel. Im Nu kreuzten sich Feuerwerkskörper in Rot, Gelb, Lila, Blau und anderen Farben wie herabfallende Meteore!

Wenn Sie sich fröhlich und glücklich fühlen, wissen Sie, wie diese bunten Farben entstehen?

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Der Aufbau eines Feuerwerks

Feuerwerkskörper, auch Feuerwerkskörper und Pyrotechnik genannt, gibt es seit der Erfindung des Schießpulvers. Der Aufbau von Feuerwerkskörpern und Knallkörpern ist sehr ähnlich. Beide verwenden schwarzes Schießpulver als Zündschnur. Wenn das Schießpulver im Weltraum explodiert, schleudert es das Feuerwerk hoch in den Himmel. Wenn das Schießpulver verbrennt und am Himmel explodiert, entsteht ein Feuerwerk.

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Feuerwerkseffekt

Der Grund, warum Feuerwerkskörper in farbenfrohen Formen aufblühen können, liegt hauptsächlich an der „Flammenfarben“-Reaktion. Während des Herstellungsprozesses des Feuerwerks fügt das Produktionspersonal eine bestimmte Menge metallischer Leuchtstoffe und Farbstoffe hinzu. Bei den metallischen Leuchtstoffen handelt es sich hauptsächlich um Aluminium- und Magnesiumpulver, die bei vollständiger Verbrennung in Sauerstoff blendend weißes Licht abgeben. Bei den Farbstoffen handelt es sich hauptsächlich um Metallverbindungen. Wenn die Metalle in den Metallverbindungen unter Hochtemperaturbedingungen elektronische Übergänge durchlaufen, erzeugen sie Licht unterschiedlicher Farben.

Flammenfarbreaktion, von links nach rechts die Flammenfarbreaktion von Kaliumpermanganat, die Flammenfarbreaktion von Kupfersulfat und die Flammenfarbreaktion von Natriumchlorid.

Was ist eine Flammenreaktion?

Die Flammenfarbreaktion wird auch Flammenfarbtest und Flammenfarbtest genannt. Es handelt sich um eine Reaktion, die dazu führt, dass die Flamme eine besondere Farbe aufweist, wenn bestimmte Metalle oder ihre flüchtigen Verbindungen in einer farblosen Flamme verbrennen. Das Prinzip der Flammenfarbreaktion ist der in jedem chemischen Element enthaltene „Personalausweis“ – das charakteristische Spektrum. Da bestimmte sichtbare Spektrallinien in den Spektren von Elementen wie Natrium und Strontium dominieren, ist die Flammenfarbreaktion äußerst deutlich und bei farbigen Feuerwerkskörpern werden üblicherweise diese Metallelemente verwendet.

Wenn wir davon sprechen, werden viele Leute denken, dass es sich um eine chemische Reaktion handelt, doch Tatsache ist: Bei der Flammenfarbreaktion handelt es sich um eine physikalische Veränderung. Da keine neue Substanz entsteht, werden die Änderungen hauptsächlich durch die Änderung der elektronischen Energieniveaus innerhalb der Substanz verursacht und beinhalten keine Änderungen der chemischen Eigenschaften und der Struktur der Substanz selbst. Verschiedene Arten von Metallverbindungen erzeugen unterschiedliche Farben, wenn sie in der Luft verbrennen. Daher verwenden wir häufig die nach der Verbrennung entstehende Farbe, um zu identifizieren, um welche Metallverbindung es sich handelt.

Hier sind einige gängige Farben als Beispiele: Die Flammenfarbe, die beim Verbrennen von Natrium entsteht, ist gelb, die von Kupfer grün und die von Kalium normalerweise hellviolett. Da Kalium jedoch üblicherweise mit Natrium dotiert ist, verwenden wir zur Beobachtung oft blaues Kobaltglas.

Die Hersteller von Feuerwerkskörpern ordnen diese Stoffe geschickt an, um die Reihenfolge des Abbrennens zu bestimmen. Das farbenfrohe und leuchtende Feuerwerk, das wir sehen, sind eigentlich tanzende „Elektronen“.

Wenn Schießpulver im Weltraum explodiert, entsteht eine große Menge Gas. Durch die Zwischenräume der Düsen kann ein Teil des Gases austreten und angenehme Flöten- und Pfeifgeräusche erzeugen. Einige Gase haben ein stärkeres Explosionsvermögen und können Behälter direkt zertrümmern, was zu explosiven Geräuschen und summenden „Nachbeben“-Geräuschen führt. Einfach ausgedrückt werden die Klangeffekte von Feuerwerken nach einem ähnlichen Prinzip erzeugt wie die von Blasinstrumenten, bei denen verschiedene Instrumente unter Luftstrom unterschiedliche Klangfarben erzeugen können.

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Der unsichtbare Killer der Atmosphäre:

Obwohl Feuerwerke schön sind, werden dabei viele Luftschadstoffe freigesetzt. Die Hauptbestandteile des „sauren Regens“ sind Schwefeldioxid, Stickoxid, Stickstoffdioxid usw., also die Gase, die beim Zünden von Feuerwerkskörpern entstehen. Diese Gase schädigen nicht nur die Atmosphäre, sondern beeinträchtigen auch die Atemwege und das Herz-Kreislauf-System des Menschen. Die Tradition des Zündens von Knallkörpern hat eine etwa tausendjährige Geschichte. Aufgrund des rasanten Bevölkerungswachstums, einer ungeeigneten Konsumstruktur und eines ungeeigneten Konsumbewusstseins sowie der rasant steigenden Zahl von Herstellern hat sich in den letzten Jahren der Trend zum Zünden von Feuerwerkskörpern durch die Öffentlichkeit verstärkt, was zu erheblicher Luft- und Lärmverschmutzung, schweren Gesundheitsschäden und einer alarmierenden Verschwendung von Ressourcen wie Papier, Schießpulver und Leuchtstoffen führt. Noch häufiger kommt es zu Bränden und Unfällen mit Personenschäden.