Vuurwerk en knalletjes
'Het vuurwerk was van Gandalf: het was niet alleen door hem gebracht, maar ook ontworpen en uitgevoerd; en de bijzondere nummers, de staande stukken en vuurpijlen werden door hemzelf ontstoken. Maar er werd ook een groot aantal voetzoekers, knalbonbons, rotjes, schitteraars, toortsen, dwergkaarsen, elfenfonteinen, kabouterblaffers en donderbussen uitgedeeld'. Uit: JRR Tolkien, In de ban van de ring.
Er wordt altijd gezegd dat het vuurwerk afkomstig is uit China of India. Uit bovenstaande tekst zou afgeleid kunnen worden dat vuurwerk al in Midden Aarde bekend was. De tekstpassage beschrijft een gebeurtenis in het jaar 3001 van de tijdtelling van de Elfen en de Dúnedain (dus in 1401 volgens de Gouwtelling) en dus ver voor onze tijd. Wat niet veranderd is, is het principe van het vuurwerk.
Nog altijd eenvoudig
Nog altijd is vuurwerk niets anders als een zogenaamd pyrotechnisch
mengsel. Het gaat om een explosieve stof, waarvan de werking berust op
een explosieve verbranding van een mengsel van vaste stoffen. Dit mengsel
bestaat uit gemakkelijk te oxideren stoffen (bijvoorbeeld metalen in poedervorm
als magnesium, aluminium) en oxidatiemiddelen (veelal zuurstofrijke zouten
zoals kaliumnitraat). Afhankelijk van de bedoeling kunnen nog andere stoffen
worden toegevoegd voor speciale kleur- en/of geluidseffecten. Tot in de
jaren zestig stonden in het algemeen verkrijgbare boekje 'Mengen en roeren'
vele recepten om zelf vuurwerk te maken. In de huidige tijd kan men desgewenst
zijn informatie halen op Internet bij één van de discussiegroepen over
pyrotechniek zoals alt.pyrotechnics of rec.pyrotechnics.
Zelf doen?
Iedereen met enige chemische basiskennis kan zo binnen de kortste
keren zelf vuurwerk in elkaar sleutelen op voorwaarde natuurlijk dat de
ingrediënten te krijgen zijn en dat grote voorzichtigheid in acht wordt
genomen. Want wat ook in al die eeuwen niet veranderd is, is dat het altijd
om gevaarlijke en soms ook giftige stoffen gaat.
De komst van het nieuwe jaar wordt in Nederland ingeleid met het afsteken
van grote hoeveelheden vuurwerk. Vuurwerk in de hoeveelheden zoals die
in Nederland worden afgestoken, geven ook een kortstondige periode met
zeer hoge luchtverontreiniging. Niet alleen stijgt het stofniveau in de
lucht naar waarden die tot 50 × hoger kunnen liggen dan normaal, ook de
concentratie van een aantal niet ongevaarlijke metalen in de lucht neemt
tijdelijk sterk toe. We hebben het dan over metalen als strontium (de
rode kleur van vuurwerk), koper (groen of blauw). Dus wat heet een gezond
nieuwjaar!?
Knalletje
Stikstoftrijodide (voor de chemici: NI3.NH3; officiële naam stikstoftrijodidemono-amine)
is bij chemici een populair knalmiddel. Het stofje is zo instabiel dat
een kleine hoeveelheid op de vloer al ontploft als iemand er met zijn
schoen op gaat staan. De bereiding is simpel. Doe een zeer kleine hoeveelheid
zeer fijn verdeeld jodium in een filter en overgiet dit met ammonia. Hoe
fijner het jodium, hoe beter het resultaat. Het stikstoftrijodide kan
herkend worden aan de zwarte kleur (in tegenstelling tot de bruine kleur
van het jodium). Bij de bereiding moet grote zorgvuldigheid in acht worden
genomen. Het belangrijkste is om met heel kleine hoeveelheden jodium te
werken. Stikstoftrijodide is namelijk zeer instabiel en dus niet te vertrouwen.
Het kan zelfs spontaan exploderen! Verder is het een leuk stofje maar
met één nadeel: het laat na explosie bruine vlekken (van jodium) achter.
Maar een beetje chemicus weet ook hoe hij dat probleem moet oplossen.
Een ander knalletje
Een ander mogelijkheid is zilverfulminaat (chemisch: AgCNO; soms
foutief ook wel knalzilver genoemd, zie onder). De bereiding van zilverfulminaat
is echter iets waar een beginneling zich maar beter niet aan kan wagen,
omdat er geconcentreerd salpeterzuur voor nodig is. De bereiding is echter
eenvoudig. Neem één deel zilver en los dit op in 10 delen geconcentreerd
salpeterzuur (65%) onder zachtjes verwarmen. Let hierbij wel op; er ontstaan
giftige bruine dampen, dus inademing vermijden. Voeg, als al het zilver
is opgelost, de oplossing bij 20 delen ethanol en verhit het geheel tot
het kookpunt. Laat het afkoelen. Er ontstaat zilverfulminaat dat in fijne
naaldjes uitkristalliseert. Filtreren, drogen en klaar voor gebruik. Zilverfulminaat
kan bij het minste of geringste al ontploffen; de literatuur spreekt al
van ontploffing door een zuchtje wind.
Een laatste knal
Het echte knalzilver (zilvernitride, AgN3) is iets waar we maar
beter helemaal niet aan kunnen beginnen. De stof ontstaat als zilveroxide
gemengd wordt met ammonia. Als deze oplossing wordt ingedampt (= het water
door verwarmen laten verdampen), treedt na kortere of langere tijd vrijwel
altijd een explosie op. Ook als men de oplossing onaangeroerd laat staan,
treedt na enige tijd meestal een explosie op.