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Rauchsatz

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Rauchsatz
(Smoke Composition)
Schwarzer Rauch tritt aus dem Vesuv im Wörlitzer Gartenreich aus
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Schwarzer Rauch tritt aus dem Vesuv im Wörlitzer Gartenreich aus
Weißer Rauch tritt aus dem Vesuv im Wörlitzer Gartenreich aus
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Weißer Rauch tritt aus dem Vesuv im Wörlitzer Gartenreich aus
Effekt eines roten Rauchtopfes
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Effekt eines roten Rauchtopfes

Pyrotechnische S√§tze, die dazu dienen Rauch zu produzieren, werden als Rauchs√§tze bezeichnet. Rauchs√§tze finden vorwiegende Anwendung im Bereich des technischen Feuerwerks, u.a. f√ľr Tages-Notsignale, milit√§rische Rauchsignale, aber f√ľr Tagesfeuerwerk (insbesondere f√ľr Raucht√∂pfe und Rauchbomben), sowie im Modellbau (z.B. Rauchpatronen f√ľr Flugzeugmodelle oder Schiffsmodelle).

Von Rauchs√§tzen erzeugter Rauch besteht aus Wolken von Partikeln mit einer Gr√∂√üe von circa ein bis drei Mikrometer (0,001 - 0,003 mm). Mit Rauchs√§tzen k√∂nnen schwarzer und wei√üer Rauch als auch farbiger Rauch (Grundfarben rot, orange, gelb, blau und Mischfarbe gr√ľn) hergestellt werden.

Grundsätzlich werden nach Art der Entstehung des Rauches zwei Typen unterschieden:

  • Physikalischer Rauch
  • Chemischer Rauch


Physikalischer Rauch

Physikalischer Rauch wird durch Dispersion von bereits im pyrotechnischen Satz vorhandenen Partikeln erzeugt. Dabei dient der pyrotechnische Satz ausschließlich als Heizsatz, um die zugesetzten Farbstoffe zu verdampfen. Die meisten farbigen Rauchsätze beruhen auf diesem Prinzip.


Chemischer Rauch

Chemischer Rauch wird durch Bildung von Partikeln während der Reaktion eines pyrotechnischen Satzes erzeugt. Dabei bilden sich die Partikel in der Regel durch Kombination aus den gasförmigen Reaktionsprodukten. Die meisten schwarzen Rauchsätze beruhen auf diesem Prinzip.

Eine besondere Ausf√ľhrungsform des chemischen Rauches sind die " anorganischen farbigen Rauchknalls√§tze" (farbiger Rauch "in statu nascendi"), die in S√ľdeuropa in Tagesbomben Verwendung finden. Die Farbt√∂ne selbst werden erst nach der Verbrennung (Explosion) durch die Dissoziations- oder Oxydations- bzw. Reduktionsprodukte des Verbrennungsvorgangs erzeugt und zwar in sattem Farbton und in Gestalt einer zusammenh√§ngenden, nicht durch Streuung auseinandergezogenen Wolke. Kennzeichnend ist auch der volumin√∂se, hammerharte Knall. Hierdurch unterscheiden sich diese Rauchknallbomben von denen z.B. in Malta verwendeten, bei denen meist organische Farbpulver durch einen starken Zerleger zerst√§ubt werden (physikalische Dispersion).

Schwarzer Rauch

Schwarzer Rauch wird h√§ufig durch unvollst√§ndiges Verbrennen eines organischen Brennstoffs, meist Anthracen mit einem Oxidationsmittel (z.B. Kaliumperchlorat) und Schwefel. Bei der Verbrennung des Anthracens entstehen feine Ru√üpartikel, die sich in der Flamme zu gr√∂√üeren Partikeln verbinden. Durch die Mitverbrennung des Schwefels entsteht Schwefeldioxid, das verhindert, dass sich zu gro√üe Partikel bilden, die nicht lang genug schweben w√ľrden, sondern statt dessen zu Boden fallen w√ľrden.


Weißer Rauch

Sogenanntes weißes Rauchpulver enthält eine Mischung aus:

  • 40 Gew-% Ammoniumchlorid,
  • 30 Gew-% Oxidationsmittel wie Kaliumchlorat (wobei nur Kaliumchlorat verwendet werden darf, ansonsten besteht die Gefahr der Bildung von instabilen Ammoniumchlorat)
  • 30 Gew-% organische Naturstoffe in Pulverform (Harze, Zucker, etc.).

Funktion:
Durch die Verbrennung von organischen Materialien entsteht Wärme, die das Ammoniumchlorid sublimieren lässt, welches dann einen dichten weißen Ammoniumchloridnebel erzeugt

Weißer Rauch kann daneben auch durch Gemenge aus Kaliumnitrat und Zuckern (z.B. Sucrose, Lactose, Dextrose) erzeugt werden.


Farbiger Rauch

Als Farbstoffe f√ľr farbigen Rauch werden √ľblicherweise die folgenden organischen Farbstoffe eingesetzt:

  • Rhodamin B (rot-violett)
  • P-Nitroanilin-Rot (orangerot)
  • √Ėl-Rot (orangerot)
  • √Ėl-Orange (orange)
  • √Ėl-Gelb (gelb)
  • Auramin (gelb)
  • Phtalocyanin-Blau (blau)
  • Methylenblau (blau)
  • Indigo (dunkelblau)


Alle o.g. Farbstoffe sublimieren unter W√§rmezufuhr, d.h. die auf ihnen basierenden Rauchs√§tze sind dem physikalischen Rauch zuzuordnen. Auf farbige Rauchs√§tze sind die gleichen Regeln der Farbmischung anwendbar, die auch f√ľr Pigmentfarben anwendbar sind. Damit lassen sich gr√ľne Rauchs√§tze durch Kombination von blauen und gelben Farbstoffen realisieren. Schwarze Rauchs√§tze k√∂nnen durch Mischung aller Farbstoffe in einem Satz kombiniert werden. Die Schwierigkeit bei der Farbmischung von Rauchs√§tzen liegt darin, dass die o.g. Farbstoffe unterschiedliche Verdampfungs- und relativ niedrige Zersetzungstemperaturen haben. Daher m√ľssen bei der Farbmischung jeweils Farbstoffe miteinander kombiniert werden, die sich in ihren Eigenschaften √§hneln, um z.B. zu verhindern, dass ein Farbstoff bei der Reaktion des pyrotechnischen Satzes bereits zersetzt wird, w√§hrend der zweite noch nicht dispergiert wird.