Hoe werken rotjes (vuurwerk)?

De rotje is een simpele maar ook een oude vorm van knal vuurwerk. Dit vuurwerk is ook wel bekend onder merknamen, zoals astronauten of kanonslagen. Ook word het nog wel eens samengesteld als een matje. Bij ontbranding produceert het rotje een knal. In dit artikel gaan we kijken hoe een rotje is opgebouwd en hoe de toegepaste pyrotechniek precies werkt.

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

De opbouw van een rotje is als volgt:
1.    Lont
2.    Papieren behuizing
3.    Kleiachtig substantie
4.    Buskruit

Afbeelding 1 – doorsnede van een rotje

Waaruit bestaat het buskruit voor de rotjes?

Buskruit is een pyrotechnische mengel wat bestaat uit twee basis componenten:
-       Brandstof (reductor): zwavel en houtskool
-       Oxidator: kaliumnitraat, ook wel bekend als salpeter.

De meest effectieve samenstelling is: 75% kaliumnitraat (salpeter), 15% houtskool en 10% zwavel.

De oxidator heeft een belangrijke functie:

1. Het produceert zuurstof voor de brandstof
2.    Tijdens de reductie van de oxidator ontstaat gas

Wist je dat…

Er ook een variant van een rotje is wat werkt op flitspoeder?
Flitspoeder is een pyrotechnisch mengsel van aluminium of magnesium met een sterke oxidator kaliumperchloraat. Dit mengsel staat bekend als iets wat ‘explosief verbrand’ en een felle lichtflits veroorzaakt, vandaar ‘flitspoeder’.

Sinds 1980 is vuurwerk met flitspoeder in Nederland verboden.

Voorbeelden van dit soort knalvuurwerk zijn: nitraten, strijkers, lawinepijlen, etc.
 

WERKING

De aangestoken lont zorgt ervoor dat het buskruit op een veilige manier word ontstoken.
Wanneer het vuur van de lont de buskruit bereikt ontstaan, in korte tijd, twee chemische reacties:
-       Verbranding
-       Redoxreactie

Deze twee reacties produceren in een korte tijd een grote hoeveelheid heet gas. De druk van de gas word zo groot dat het middels een knal uit de papieren huls ontsnapt.

 Afbeelding 2 – ontploffing van een rotje

 
Wist je dat…
Een redoxreactie een reactie is tussen atomen, moleculen en/of ionen waarbij elektronen worden uitgewisseld?
Hierbij neemt de oxidator elektronen op en staat de reductor elektronen af.
Kenmerkend voor dit reactie is dat hierbij O2 (zuurstof) ontstaat.