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Blitzknall

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Um einen [[Knall]] zu erzeugen, ist in vielen [[Feuerwerkskörper|Feuerwerkskörpern]] ein [[Pyrotechnischer Satz|pyrotechnischer Satz]] aus [[Kaliumperchlorat]] und sehr feinem [[Aluminium|Aluminiumpulver]] als [[Effekt]]- oder [[Zerlegerladung]] enthalten. Dieser sog. [[Blitzknallsatz]] (Blitz-Satz) verbrennt mit hohen Temperaturen und sehr hoher [[Reaktionsgeschwindigkeit]]. WĂ€hrend z.B. [[Schwarzpulver]] fĂŒr eine [[Knall|Knallwirkung]] stark [[VerdĂ€mmung|verdĂ€mmt]] werden muß, wird schon eine nur einseitig verschlossene [[PapphĂŒlse]] trotz der geringen [[VerdĂ€mmung]] von der [[Perchlorat]]-[[Aluminium]]-Mischung mit hellem [[Blitz]] und lautem [[Knall]] zerrissen. Das macht auch die extreme GefĂ€hrlichkeit dieses [[Gemisch|Gemisches]] deutlich: schon bei [[Knallpatronen]] ("Staren-, [[Vogelschreck]]", [[Pyrotechnische Munition]], [[Kaliber]] 15mm), die nur ein bis zwei Gramm Blitzknall-Satz enthalten, kann es bei unsachgemĂ€ĂŸer Handhabung zu schwersten Verletzungen kommen. Um einen [[Knall]] zu erzeugen, ist in vielen [[Feuerwerkskörper|Feuerwerkskörpern]] ein [[Pyrotechnischer Satz|pyrotechnischer Satz]] aus [[Kaliumperchlorat]] und sehr feinem [[Aluminium|Aluminiumpulver]] als [[Effekt]]- oder [[Zerlegerladung]] enthalten. Dieser sog. [[Blitzknallsatz]] (Blitz-Satz) verbrennt mit hohen Temperaturen und sehr hoher [[Reaktionsgeschwindigkeit]]. WĂ€hrend z.B. [[Schwarzpulver]] fĂŒr eine [[Knall|Knallwirkung]] stark [[VerdĂ€mmung|verdĂ€mmt]] werden muß, wird schon eine nur einseitig verschlossene [[PapphĂŒlse]] trotz der geringen [[VerdĂ€mmung]] von der [[Perchlorat]]-[[Aluminium]]-Mischung mit hellem [[Blitz]] und lautem [[Knall]] zerrissen. Das macht auch die extreme GefĂ€hrlichkeit dieses [[Gemisch|Gemisches]] deutlich: schon bei [[Knallpatronen]] ("Staren-, [[Vogelschreck]]", [[Pyrotechnische Munition]], [[Kaliber]] 15mm), die nur ein bis zwei Gramm Blitzknall-Satz enthalten, kann es bei unsachgemĂ€ĂŸer Handhabung zu schwersten Verletzungen kommen.
-Bei Kaliumperchlorat als [[Oxidationsmittel]] und Aluminium als [[Brennstoff]] liegen die Mischungsgrenzen des fĂŒr eine Knallerzeugung nutzbaren Satzes bei ca. 66-88% Kaliumperchlorat. Höhere Anteile an Kaliumperchlorat verhindern den Abbrand, geringere fĂŒhren zu einer langsamen Umsetzung. Das stöchiometrische Gemisch aus Aluminium und Kaliumperchlorat, was zu einer vollstĂ€ndigen Umsetzung des im Kaliumperchlorat gebundenen Sauerstoffes zu [[Aluminiumoxid]] fĂŒhrt, enthĂ€lt 66% Kaliumperchlorat und ist mit dem hohen Aluminiumgehalt schon an der Grenze eines knallerzeugendenen Satzes. [[Shimizu]] fĂŒhrt einen Blitzknallsatz ausschließlich auf der Basis von Kaliumperchlorat und Aluminium mit einem Anteil von 72% Kaliumperchlorat auf. Dies stimmt gut mit einem rel. hĂ€ufig anzutreffendem MischungsverhĂ€ltnis von 70% Kaliumperchlorat und 30% Aluminium ĂŒberein.+Bei Kaliumperchlorat als [[Oxidationsmittel]] und Aluminium als [[Brennstoff]] liegen die Mischungsgrenzen des fĂŒr eine Knallerzeugung nutzbaren Satzes bei ca. 66-88% Kaliumperchlorat. Höhere Anteile an Kaliumperchlorat verhindern den Abbrand, geringere fĂŒhren zu einer langsamen Umsetzung. Das stöchiometrische Gemisch aus Aluminium und Kaliumperchlorat, was zu einer vollstĂ€ndigen Umsetzung des im Kaliumperchlorat gebundenen Sauerstoffes zu [[Aluminiumoxid]] fĂŒhrt, enthĂ€lt 66% Kaliumperchlorat und ist mit dem hohen Aluminiumgehalt schon an der Grenze eines knallerzeugendenen Satzes, wird von Lancaster jedoch als Blitzknallsatz angegeben. [[Shimizu]] fĂŒhrt einen Blitzknallsatz ausschließlich auf der Basis von Kaliumperchlorat und Aluminium mit einem Anteil von 72% Kaliumperchlorat auf. Dies stimmt gut mit einem rel. hĂ€ufig anzutreffendem MischungsverhĂ€ltnis von 70% Kaliumperchlorat und 30% Aluminium ĂŒberein.
Der hohe Anteil an Kaliumperchlorat in den knallerzeugenden SĂ€tzen fĂŒhrt zu einem SauerstoffĂŒberschuß der Reaktion. Der ĂŒberschĂŒĂŸige Sauerstoff kann mit anderen [[Reduktionsmittel]]n wie [[Schwefel]] umgesetzt werden und fĂŒhrt zu einer noch heftigeren Umsetzung. Hinsichtlich der erzielbaren LautstĂ€rke ergibt ein Satz mit 64% Kaliumperchlorat, 23% Aluminium und dem Rest Schwefel bessere Ergebnisse als ein Satz nur auf Basis von Aluminium. Der hohe Anteil an Kaliumperchlorat in den knallerzeugenden SĂ€tzen fĂŒhrt zu einem SauerstoffĂŒberschuß der Reaktion. Der ĂŒberschĂŒĂŸige Sauerstoff kann mit anderen [[Reduktionsmittel]]n wie [[Schwefel]] umgesetzt werden und fĂŒhrt zu einer noch heftigeren Umsetzung. Hinsichtlich der erzielbaren LautstĂ€rke ergibt ein Satz mit 64% Kaliumperchlorat, 23% Aluminium und dem Rest Schwefel bessere Ergebnisse als ein Satz nur auf Basis von Aluminium.

Version vom 19:15, 4. Jun. 2008

Blitzknall 
(Flash, Flash Report, Thunderflash)

Um einen Knall zu erzeugen, ist in vielen Feuerwerkskörpern ein pyrotechnischer Satz aus Kaliumperchlorat und sehr feinem Aluminiumpulver als Effekt- oder Zerlegerladung enthalten. Dieser sog. Blitzknallsatz (Blitz-Satz) verbrennt mit hohen Temperaturen und sehr hoher Reaktionsgeschwindigkeit. WĂ€hrend z.B. Schwarzpulver fĂŒr eine Knallwirkung stark verdĂ€mmt werden muß, wird schon eine nur einseitig verschlossene PapphĂŒlse trotz der geringen VerdĂ€mmung von der Perchlorat-Aluminium-Mischung mit hellem Blitz und lautem Knall zerrissen. Das macht auch die extreme GefĂ€hrlichkeit dieses Gemisches deutlich: schon bei Knallpatronen ("Staren-, Vogelschreck", Pyrotechnische Munition, Kaliber 15mm), die nur ein bis zwei Gramm Blitzknall-Satz enthalten, kann es bei unsachgemĂ€ĂŸer Handhabung zu schwersten Verletzungen kommen.

Bei Kaliumperchlorat als Oxidationsmittel und Aluminium als Brennstoff liegen die Mischungsgrenzen des fĂŒr eine Knallerzeugung nutzbaren Satzes bei ca. 66-88% Kaliumperchlorat. Höhere Anteile an Kaliumperchlorat verhindern den Abbrand, geringere fĂŒhren zu einer langsamen Umsetzung. Das stöchiometrische Gemisch aus Aluminium und Kaliumperchlorat, was zu einer vollstĂ€ndigen Umsetzung des im Kaliumperchlorat gebundenen Sauerstoffes zu Aluminiumoxid fĂŒhrt, enthĂ€lt 66% Kaliumperchlorat und ist mit dem hohen Aluminiumgehalt schon an der Grenze eines knallerzeugendenen Satzes, wird von Lancaster jedoch als Blitzknallsatz angegeben. Shimizu fĂŒhrt einen Blitzknallsatz ausschließlich auf der Basis von Kaliumperchlorat und Aluminium mit einem Anteil von 72% Kaliumperchlorat auf. Dies stimmt gut mit einem rel. hĂ€ufig anzutreffendem MischungsverhĂ€ltnis von 70% Kaliumperchlorat und 30% Aluminium ĂŒberein. Der hohe Anteil an Kaliumperchlorat in den knallerzeugenden SĂ€tzen fĂŒhrt zu einem SauerstoffĂŒberschuß der Reaktion. Der ĂŒberschĂŒĂŸige Sauerstoff kann mit anderen Reduktionsmitteln wie Schwefel umgesetzt werden und fĂŒhrt zu einer noch heftigeren Umsetzung. Hinsichtlich der erzielbaren LautstĂ€rke ergibt ein Satz mit 64% Kaliumperchlorat, 23% Aluminium und dem Rest Schwefel bessere Ergebnisse als ein Satz nur auf Basis von Aluminium.

Die Reaktionsgleichung fĂŒr die stöchiometrische Umsetzung kann unter VernachlĂ€ssigung von bei der hohen Temperatur mit Sicherheit ablaufenden Nebenreaktion mit:

3 KClO4 + 8 Al → 3 KCl + 4 Al2O3

angegeben werden.

Im verwendeten Gemisch mit 72% Kaliumperchlorat liegt ein MolverhĂ€ltnis von 1:2 (Kaliumperchlorat : Aluminium) vor. Dementsprechend kann die tatsĂ€chliche Reaktionsgleichung mit:

2 KClO4 + 4 Al → 2 KCl + 2 Al2O3 + O2

angenÀhert werden.


Als Oxidationsmittel wird Kaliumperchlorat manchmal durch Bariumnitrat ersetzt. Dagegen werden Chlorate (Kalium-, Bariumchlorat) niemals zusammen mit Aluminium- oder anderen Metallpulvern verwendet, da sich solche Gemische schon unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit oder bei sehr geringem Druck entzĂŒnden und heftigst explodieren können. Aus dem gleichen Grund ist auch Magnesiumpulver in Perchlorat- und Nitrat-KnallsĂ€tzen nur selten enthalten (s.a. Salut). In der DDR wiederum war ein Magnesium-Bariumnitrat-Blitzknallsatz handelsĂŒblich.

Um dem Blitzknall eine andere Tonhöhe zu geben und ihn zĂŒndwilliger zu machen, setzt man auch einen geringen Prozentsatz Antimontrisulfid oder Schwefel zu; vor allem bei den sĂŒdlĂ€ndischen Herstellern und auf Malta ist dies weit verbreitet.