Crackling: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 12. Februar 2017, 00:15 Uhr

Crackling

(Knister-/Knallsterne, Dragon's Eggs)

Crackling sind spezielle, kleine Sterne (1-2mm Durchmesser, Mikrosterne) auf Basis von Schwermetalloxiden, die schon bei offenem Abbrand einen scharfen Knall erzeugen. Sehr viele dieser Mikrosterne werden zusammen mit Funkensätzen z.B. zu Kometen gepresst oder als Fontänen-Satz verwendet. Der entstehende Effekt ist ein, je nach Menge, Größe und Zusammensetzung der verwendeten Microsterne, ein deutliches und teilweise lautes "Knistern" der abbrennenden Kometen am Himmel oder des Fontänenausstoßes. Auch können z.B. die Spitzen gerollter Leuchtsterne jeweils ein Cracklingstern sein. Beim Abbrennen der Sterne schließt der Leucht- bzw. Schweifeffekt jedes Sterns dann mit einem leichten Knall ab ("Knallsterne").

Das verwendete Schwermetalloxid ist dabei das Oxidationsmittelwirkt gleichzeitig als Verzögerer, als Reduktionsmittel bzw. Brennstoff wird ein Metallpulver eingesetzt.

Ein typischer (älterer) Crackling-Satz enthält bis zu 80% Bismuttrioxid (Bi₂O₃) oder Bismutcarbonat bzw. Bismutsubnitrat als Schwermetallsalz und relativ wenig Kupferoxid. Früher wurde gerne Blei(II,IV)oxid Pb₃O₄)verwendet. Wegen der extremen Giftigkeit der Bleisalze ist das aber weltweit verboten und wird selbst von chinesischen Anbietern nicht mehr verwendet. Bismutsalze funktionieren besser und sind die einzigen ungiftigen Schwermetallsalze und werden auch in Kosmetik und Arzneimitteln eingesetzt.

Moderne Sätze enthalten meist einen recht hohen Anteil (bis zu 70%) an Kupferoxid, welches auch als Oxidationsmittel (nicht jedoch farbgebend) wirkt. Teure Bismutsalze sind wenig bis nicht enthalten.

Als Metallpulver wird meist Magnalium, ggf. mit geringen Anteilen an reinem Aluminium eingesetzt. Über die Korngröße des Magnaliums lässt sich gut die Lautstärke steuern.

Der Ablauf der Reaktion ist vermutlich folgender: Zunächst verbrennt das Magnesium im Magnalium und schmilzt dabei das Aluminium. In diese Schmelze diffundiert atomarer Sauerstoff. Wenn sich diese hochbrisante Mischung der Stöchiometrie nähert zerknallt das Tröpfchen mit lautem Knall.

Das verwendete Bindemittel ist häufig auf Nitrocellulose basierend. Chinesische Fabriken setzen auch mit Erfolg Reisstärke ein. Auch andere synthetische Polymere werden verwendet.

Crackling ist keinesfalls so billig wie häufig angenommen. Kupferoxid und besonders Bismutsalze kosten richtig Geld!

Der Satz ist je nach Mischung nicht sehr zündfreudig, so dass die Sterne noch eine Schicht Primer enthalten können.

Neuere Ansätze verfolgen die Erzeugung von Crackling, ohne dafür aus Umweltverträglichkeitsgründen nicht bedenkenlos einzusetzende Schwermetalle verwenden zu müssen, z.B. auf der Basis von Natriumthiosulfat und Magnesium, welches so reaktiv ist, dass das Thiosulfat als Oxidationsmittel eingesetzt werden kann. Diese Sätze sind aber noch schwerer zu entzünden, das Magnesium ist empfindlich gegen Feuchtigkeit und der Satz zudem hygroskopisch, so dass so gut wie alle kommerziell erhältlichen Cracklingsterne auf Schwermetallen basieren.

Das sog. Knallpulver, eine dem Schwarzpulver ähnliche Mischung aus Kaliumnitrat, Schwefel und einem hohen Anteil an Kaliumcarbonat (K₂CO₃), kann als ein Vorläufer der Cracklingsätze angesehen werden, da es sich beim langsamen Erhitzen unverdämmt schlagartig mit einem heftigen Knall umsetzt.

Popping Flowers sind Cracklingsätze mit einem Titananteil. Die, meist etwas größeren Sterne, zerspringen/explodieren regelrecht und zerstäuben dabei das entzündete Titan in einer Funkenwolke. Teilweise enthält auch die Anfeuerungsschicht noch zusätzlich Titanpulver. Das verbrennende Metallpulver des Cracklingsatzes verursacht die hellen Leuchterscheinungen und Funken, die während des Zerplatzens der Microsterne zu beobachten sind. Ähnlich wie die Funken einer Wunderkerze ist es daher nicht möglich, diese anzufärben, da keine stabilen farbig verbrennenden Metalle verfügbar sind. Darüber hinaus ist der Satz recht empfindlich hinsichtlich des Schmelzpunktes der Mischung, was die möglichen Beimischungen einschränkt.