Die Steine ​​und Mineralien, die Feuerwerkskörpern ihre Farbe verleihen

By | December 31, 2023

Ohne Steine ​​und Mineralien gäbe es kein leuchtendes, farbenfrohes Feuerwerk.

Ein Feuerwerk entsteht, indem eine Kapsel, die Treibstoff und eine Farbmischung enthält, in die Luft geschossen wird und dort explodiert. Diese Explosion schleudert leuchtende Partikel in alle Richtungen und erzeugt Lichtstrahlen in der Luft.

Durch die Kombination von Holzkohle mit Salpeter oder Kaliumnitrat entsteht Schießpulver, der grundlegendste Brennstoff, der jemals im alten China für Feuerwerkskörper verwendet wurde. Nitratin, ein hochreaktives Mineral, ist die natürliche Form von Natriumnitrat und dient als Oxidationsmittel für Feuerwerkskörper und hilft bei der Verbrennung des Brennstoffs.

Die leuchtenden Farben eines Feuerwerks entstehen nicht direkt durch das Verbrennen von Treibstoff, brennendes Schießpulver ergibt nur ein schwaches Gelb, sondern durch metallische Mineralien, die der Mischung bewusst zugesetzt werden. Während der Kraftstoff verbrennt, absorbieren und geben die Metallatome in der Kristallstruktur Energie ab und emittieren eine bestimmte Lichtwellenlänge, die wir als bestimmte Farbe wahrnehmen.

Das Element Barium erzeugt grünes Licht. Barium wird aus Baryt, einem Bariumsulfat, gewonnen. Zur Barytgruppe gehört auch das Strontiumsulfat-Mineral Coelestin.

Strontium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente in der Erdkruste. Allerdings enthalten nur zwei Carbonatmineralien – Coelestin und Strontianit – ausreichend Strontium für die kommerzielle Nutzung. Coelestin ist nach seiner gelegentlich zarten blauen Farbe benannt und ist die Hauptquelle für Strontium, ein Element, das beim Verbrennen in Feuerwerkskörpern violettes Licht erzeugt.

Das Kalziumelement erzeugt gelbes Licht. Benannt nach dem lateinischen Wort für „Kalk“, kommt Kalzium sehr häufig in Kalksteinen vor, die aus Calcit und Dolomit bestehen.

Die Elemente Natrium und Cadmium erzeugen gelbes Licht. Das meiste Natrium wird heute durch die Verarbeitung des Minerals Halit, auch Natriumchlorid oder Kochsalz genannt, gewonnen. Natrium kommt auch in vielen anderen Mineralien vor, darunter Silikaten wie Amphibol, Zeolith und dem Mineral Fluorit-Kryolith. Cadmiummineralien sind sehr selten und umfassen Cadmoselit (Cadmiumselenid), Greenockit (ein Cadmiumsulfid) und Otavit (ein Cadmiumcarbonat). Cadmium ersetzt Zink in Sphalerit (Zinksulfid) und ähnlichen Mineralien, sodass der größte Teil davon heute bei der industriellen Verarbeitung von Zink-, Kupfer- und Bleierzen gewonnen wird.

Brennendes Magnesium und Aluminium geben ein helles weißes Licht ab, das dem Feuerwerk Glanz verleiht. Magnesium kommt in Magnesium enthaltenden Karbonatmineralien wie Dolomit und Magnesit vor. Andere weniger verbreitete Magnesiummineralien sind Kieserit (Magnesiumsulfat) und Brucit (Magnesiumhydroxid). Heutzutage wird das meiste elementare Magnesium jedoch durch Elektrolyse von Magnesiumchlorid gewonnen, das in nahezu unbegrenzten Mengen aus Salzwasser gewonnen werden kann.

Aluminium ist das am häufigsten vorkommende metallische Element in der Erdkruste und kann aus Bauxiterz gewonnen werden. Bauxit ist geologisch gesehen ein Sedimentgestein, da es sich um eine Mischung aus Mineralien wie Gibbsit, Böhmit und Diaspor handelt und durch intensive Verwitterung von Granitgesteinen, die reich an Feldspat und Glimmer sind, entsteht.

Das violette bis grüne Licht wird durch Kupfer und Mangan erzeugt. Kupfer kommt in vielen Karbonatmineralien wie Azurit und Malachit vor. Weitere Kupferquellen sind Chalkosin, ein Sulfid, das nach dem griechischen Wort für Kupfer benannt ist, das Kupfer-Silber-Sulfid Akanthit und das seltene Kupfer-Eisen-Sulfid Bornit. Das meiste Kupfer stammt jedoch aus Chalkopyrit, einem sehr verbreiteten Kupfer-Eisen-Sulfid.

Mangan reagiert leicht mit Wasser und Luft. Mangan kommt auf der Erde nie als freies Metall vor, ist aber in mehreren Mineralien enthalten. Das wichtigste dieser Mineralien ist Pyrolusit, ein Mineral, das im Wesentlichen aus Mangandioxid besteht und die wichtigste Manganquelle darstellt.

Das metallische Element Kobalt erzeugt blaues Licht. Kobaltit ist ein Mineral bestehend aus Kobalt, Arsen, Eisen und Schwefel. Obwohl selten, wird es als bedeutende Quelle dieses strategisch wichtigen Metalls abgebaut, da die meisten modernen Technologien ohne Kobaltlegierungen nicht funktionieren. Spuren von Kobalt finden sich auch in häufigeren Mineralien wie Carrolit, einem Sulfid, das Nickel, Kupfer und Kobalt kombiniert, und Linnaeit, einem Kobalt-Nickel-Sulfid.

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