Pyrotechniekwetenschap en hoe vuurwerk werkt

Vuurwerk is sindsdien een traditioneel onderdeel van de nieuwjaarsviering uitgevonden door de Chinezen bijna duizend jaar geleden. Tegenwoordig worden vuurwerkshows op de meeste feestdagen gezien. Heb je je ooit afgevraagd hoe ze werken? Er zijn verschillende soorten vuurwerk. Voetzoekers, sterretjes en luchtschelpen zijn allemaal voorbeelden van vuurwerk. Hoewel ze enkele gemeenschappelijke kenmerken hebben, werkt elk type een beetje anders.

Voetzoekers zijn het originele vuurwerk. In hun eenvoudigste vorm bestaan ​​vuurwerk buskruit verpakt in papier, met een lont. Buskruit bestaat voor 75% uit kaliumnitraat (KNO 3), 15% houtskool (koolstof) of suiker en 10% zwavel. De materialen reageren met elkaar wanneer er voldoende warmte wordt toegepast. Het aansteken van de lont levert de warmte om een ​​voetzoeker aan te steken. De houtskool of suiker is de brandstof. Kaliumnitraat is de oxidator en zwavel matigt de reactie. Koolstof (uit de houtskool of suiker) plus zuurstof (uit de lucht en het kaliumnitraat) vormt kooldioxide en energie. Kaliumnitraat, zwavel en koolstof reageren onder vorming van stikstof en

instagram viewer
kooldioxide gassen en kaliumsulfide. De druk van de expanderende stikstof en koolstofdioxide explodeert de papieren wikkel van een voetzoeker. De luide knal is de knal van de wikkel die uit elkaar wordt geblazen.

Een sparkler bestaat uit een chemisch mengsel dat op een stijve stok of draad is gegoten. Deze chemicaliën worden vaak gemengd met water om een ​​slurry te vormen die op een draad kan worden gecoat (door te dippen) of in een buis kan worden gegoten. Zodra het mengsel opdroogt, heb je een sterretje. Aluminium, ijzer, staal, zink of magnesiumstof of vlokken kunnen worden gebruikt om de heldere, glinsterende vonken te creëren. Een voorbeeld van een eenvoudig sterretjerecept bestaat uit kaliumperchloraat en dextrine, gemengd met water om een ​​stok te bedekken en vervolgens ondergedompeld in aluminiumschilfers. De metaalschilfers worden warm tot ze gloeien en helder schijnen of, bij voldoende hoge temperatuur, daadwerkelijk verbranden. Er kunnen verschillende chemicaliën worden toegevoegd om kleuren te creëren. De brandstof en het oxidatiemiddel zijn samen met de andere chemicaliën proportioneel, zodat de sterretje brandt langzaam in plaats van te exploderen als een knaller. Zodra het ene uiteinde van de sterretje is ontstoken, brandt het geleidelijk naar het andere uiteinde. In theorie is het uiteinde van de stok of draad geschikt om hem tijdens het branden te ondersteunen.

Wanneer de meeste mensen denken aan 'vuurwerk', denk je waarschijnlijk aan een antenne. Dit zijn het vuurwerk dat in de lucht wordt geschoten om te exploderen. Sommige moderne vuurwerken worden gelanceerd met behulp van perslucht als drijfgas en exploderen met een elektronische timer, maar de meeste luchtschelpen blijven gelanceerd en exploderen met buskruit. Op buskruit gebaseerde luchtschalen werken in wezen als tweetrapsraketten. De eerste fase van een antenne-omhulsel is een buis met buskruit, die wordt verlicht met een lont, net als een grote voetzoeker. Het verschil is dat het buskruit wordt gebruikt om het vuurwerk de lucht in te stuwen in plaats van de buis te laten exploderen. Er is een gat onderaan het vuurwerk zodat de expanderende stikstof- en kooldioxidegassen het vuurwerk de lucht in blazen. De tweede fase van de antenne is een pakket buskruit, meer oxidatiemiddel en kleurstoffen. De verpakking van de componenten bepaalt de vorm van het vuurwerk.

instagram story viewer