WAARSCHUWING!
Dit
artikel is om lezers te helpen informatie te verkrijgen over de werking van
vuurwerk. Het is geen gids voor het bouwen van eigen vuurwerk, probeer nooit
vuurwerk uit elkaar te halen. Vuurwerk is complex en moet met veel zorg gemaakt
en gebruikt worden, met name om potentieel fatale ongelukken te voorkomen.Dit is de reden waarom dit artikel geen specifieke chemische formules bevat.
OPBOUW
1. Staaldraad
Dit vormt de basis van
de sterretje.
2.
Sterretjes coating
Dit is een pyrotechnisch mengsel.
Afbeelding 1 – doorsnede sterretje
De werking van de
sterretjes heeft te maken met het pyrotechnisch mengsel.
Waaruit bestaat het pyrotechnisch mengsel voor sterretjes?
Het pyrotechnische
mengel bestaat uit hoofdzakelijk uit vier componenten:
Brandstof
Basis van het brandstof
zijn metaalpoeders, hiervoor kunnen verschillende soorten toegepast worden
afhankelijk van de gewenste soort ‘sterretjes’.
-
Witte sterretjes: aluminium, magnesium, magnalium.
-
Oranje sterretjes: ijzer.
-
Helder witte sterretjes: Titanium.
-
Geel/gouden sterretjes: Ferrotitanium.
Ook worden er andere
soorten brandstoffen toegevoegd om de brandsnelheid te beïnvloeden. Dit betreft
zwavel en houtskool.
Oxidator (oxyderensmiddel)
De oxidator heeft een belangrijke functie bij sterretjes.
1. Het produceert zuurstof voor de brandstof
2.
Tijdens de reductie van de oxidator ontstaat gas, deze reactie zorgt ervoor
dat stukjes brandend metaalpoeder word weggeschoten uit het pyrotechnisch
mengsel.
De oxidator veroorzaakt dus het sterretjes effect.
De meest toegepaste
oxidator is kaliumnitraat.
Hiervoor zijn meerdere
redenen:
-
Het is een stabiele stof wat niet reageert met andere chemicaliën.- Het is instaat om bij reductie veel zuurstof te produceren.
- Daarnaast is kaliumnitraat vergeleken met andere nitraten niet erg giftig of schadelijk.
Andere toegepaste oxidatoren zijn o.a. bariumnitraat en strontiumnitraat.
Toevoegingen
Om de kleur van de
sterretjes te beïnvloeden kan men gebruik maken van toevoegingen zoals chlorides,
nitraten of metaalpoeders, voorbeelden hiervan zijn o.a. barium, strontium of
koper.
Bindmiddel
Voor de pyrotechnische
mengsel van sterretjes word gebruik gemaakt van bindmiddel. Bindmiddel zorgt
ervoor dat het pyrotechnisch mengsel een vast geheel word.Meest toegepaste bindmiddel is ‘witte dextrine’, dit is een groep van koolhydraten wat middels pyrolyse uit zetmeel gewonnen word.
Van deze vier omschreven componenten word met behulp van water een pasta gemaakt.
De staaldraden worden in de pasta gedoopt, hierna moet het pasta drogen zodat het een vaste substantie word.
Afbeelding 2 – het staaldraad kan in verschillende vormen gebogen worden.
Wist je dat…
Er ook handgemaakte sterretjes te
koop zijn?
De ‘Hanahana
sterretjes’ uit Japan worden met de hand gemaakt en is geheel van natuurlijke
materialen.
Zo word de buskruit
geproduceerd met stoffen uit de wortel van een volwassen Miyazaki Denneboom. Doordat het handgemaakt word is er zelfs een wachtlijst voor de mensen die de hanahana sterretjes willen aanschaffen.
Dit en het gebruik van puur natuurlijke producten zorgt ervoor dat dat ze alles behalve goedkoop zijn, elke doos kost ongeveer $100 en bevat 40 sterretjes.
Afbeelding 3 – doos hanahana sterretjes
WERKING
Bij het aansteken van de
sterretje vinden twee reacties plaats:
1. Verbranding van de metaalpoeder en overige
brandstoffen (zwavel en/of houtskool)
2.
Reductie van de oxidant
Hierbij komen gassen vrij, waaronder zuurstof wat de verbranding van de
brandstof bevordert. Bij deze reactie worden de brandende metaalpoeders
weggeschoten en krijgt men het sterretjes effect.
Afbeelding 4 – Het ontbranden van een sterretje
De snelheid waarmee de sterretjes verbranden ongeveer 5 millimeter per seconde is?
Als je sterretjes hebt van 30 centimeter dan heb je 60 seconden plezier!
Wist je dat…
Er ook kunstwerken worden gemaakt met behulp van sterretjes en andere
soorten vuurwerk? Tobias Kipp en Timo Pitkämö zijn de artiesten die hiervoor bekend staan, zij noemen deze stijl ‘pyrografie’.
Sterretjes
word soms onterecht koud vuur genoemd, maar bij de brandpunt kan de sterretje
gemakkelijk een temperatuur bereiken tussen de 1000 en 1600 °C.
Ook met
dit vuurwerk moet men dus zorgvuldig omgaan.
