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Woher kommen die Farben im Feuerwerk?
Die sogenannten Effektfüllungen in Feuerwerkskörpern bestehen aus besonderen Salzen, die von der Explosionshitze zum Leuchten in verschiedenen Farben angeregt werden.
Zum 1. August und vor Silvester gibt es überall Feuerwerksartikel zu kaufen. Die Auswahl ist riesig: Vulkane, drehende Sonnen und riesige Töpfe. Grossen Spass bereiten vor allem die Raketen, welche im schwarzen Sternenhimmel die schönsten Farben in die Nacht malen. Aber was genau steckt eigentlich im Feuerwerk?
Schwarzpulver als Treibladung
Zunächst einmal müssen die Feuerwerksraketen in den Nachthimmel starten. Dazu zündet man sie an, und die sogenannte Treibladung "treibt" die Rakete nach oben. Wenn sie dann am Himmel in den schönsten Farben explodiert, liegt das an der "Effektfüllung".
Die Treibladung besteht normalerweise aus Schwarzpulver und lässt die Rakete abheben. Dieses explosive Pulver wurde schon im 13. Jahrhundert von den Chinesen eingesetzt und revolutionierte die Kriegsführung. Es enthält Kaliumnitrat, Schwefel und fein gemahlene Holzkohle als Brennstoff. Zündet man es an, entstehen bei seiner Verbrennung grosse Mengen an Gas, die sich mit einer rasanten Geschwindigkeit ausdehnen: Das Pulver explodiert. In einem Gewehr breiten sich die schlagartig entstehenden Gase durch das Gewehrrohr aus und schleudern die Kugel heraus. In einer Rakete können sich die Gase nur nach unten ausbreiten, dadurch schiesst die Rakete in die Luft.
Bunte Metallsalze
Damit in der Luft das bunte Feuerwerk entsteht, braucht es allerdings mehr als nur Schwarzpulver. Die Effektfüllung oder Effektladung enthält deshalb verschiedene Chemikalien, die je nach Mischung und verwendeten Bestandteilen unterschiedliche Farben hervorrufen. Besonders effektvoll sind dabei Mischungen, die Substanzen aus der Gruppe der Alkalimetalle und Erdalkalimetalle enthalten. Die Atome dieser Elemente sind so aufgebaut, dass ihre Elektronen besonders gut Energie aufnehmen und dann in Form von farbigem Licht wieder abstrahlen können.
Zu den Alkalimetallen gehört zum Beispiel das Natrium, das wir in Form von Kochsalz – Natriumchlorid – kennen. Vielleicht ist dir schon aufgefallen, dass eine Flamme intensiv gelb aufleuchtet, wenn man Kochsalz hineinstreut: Die Hitze bringt die Elektronen in einen angeregten Zustand, von dem sie blitzschnell wieder zurückfallen und dabei die überschüssige Energie in Form von gelbem Licht abstrahlen. Bei anderen Alkali- und Erdalkalimetallen ergeben sich andere Farbspiele: Kaliumsalze leuchten violett, Strontiumsalze rot, Bariumsalze grün, Magnesiumsalze sorgen für weisse Effekte. Auch Kupfersalze leuchten farbig (obwohl das Metall Kupfer zu einer anderen Elementengruppe gehört): Es wird in Feuerwerken für die blaue Farbe eingesetzt.