Wunderkerze
- Wunderkerze
- (sparkler, electric sparkler)
Eine Wunderkerze besteht aus einem ca. 30 cm langen Metalldraht, der mit einem dicken Überzug (ca. 18 cm Länge und 4 mm Dicke) eines getrockneten Pulverbreis bedeckt ist (meist Bariumnitrat (Oxidationsmittel), Eisen- und Aluminiumpulver, Bindemittel z.B. Dextrin). Bei der Entzündung von Wunderkerzen reagiert Bariumnitrat (Ba(NO3)2) mit Aluminium (Al) exotherm im wesentlichen zu Barium- und Aluminiumoxid (BaO bzw. Al2O3; verbleibt in der Schlacke) und Stickstoff (N2):
3 Ba(NO3)2 + 10 Al ———> 3 BaO + 5 Al2O3 + 3 N2
Diese Reaktion erzeugt genügend Hitze, um die im Gemisch enthaltende Eisenspäne zum Glühen zu bringen. Der gebildete Stickstoff übt einen leichten Gasdruck in der glühenden Wunderkerzenmasse aus, so dass u.a. glühende Eisenspäne nach außen weggeschleudert werden. Das glühende Eisen reagiert mit dem Luftsauerstoff, wobei die Temperatur der Eisenfunken während der Oxidation zu Eisenoxid (Fe2O3) erhöht wird:
4 Fe + 3 O2 ———> 2 Fe2O3
So entstehen die weißgolden zerplatzenden Funken. Die Zerlegung der Funken basiert auf der "explosiven" Umsetzung des im Eisen enthaltenen Kohlenstoffs. Der Kohlenstoffanteil des Eisens muss zwischen 0,2% und 0,8% liegen, damit sich deutlich zerlegende Funken bilden. Eine Wunderkerze hat eine Brenndauer von ungefähr 40 Sekunden. Die bei der Abbrennreaktion entstehenden Gase bzw. Stäube sollten nicht in größeren Mengen eingeatmet werden, da sie u.a. aus Stickoxiden, Kohlenmonoxid, Metalloxiden und anderen Schlacketeilchen bestehen.
