Sauerstoff
Sauerstoff (griech. Oxygenium, "Säurebildner") mit dem chemischen Symbol "O" ist das häufigste Element auf der Erde und das dritthäufigste Element im gesamten Weltall. Die Luft besteht zu ca. 21 Vol.% aus Sauerstoff, Wasser zu 89 Masse% aus Sauerstoff und in den meisten Gesteinen (vor allem Silikaten) ist etwa 50% Sauerstoff enthalten. Sauerstoff ist ein farb- und geruchloses Gas und mit einer Dichte von 1,43 kg/m3 geringfügig schwerer als Luft. Der Siedepunkt liegt bei -183°C und bei -218°C wird Sauerstoff fest.
Daß der reaktionsfreudige Sauerstoff in relativ großer Menge in der irdischen Atmosphäre vorkommt, liegt an einem fließenden Gleichgewicht im biologischen System unseres Planeten. Pflanzen verstoffwechseln (spalten) mit Sonnenenergie ständig Kohlendioxid um an den darin enthaltenen Kohlenstoff zu kommen. Elementarer Sauerstoff wird dabei abgegeben.
Obwohl Sauerstoff für die meisten Lebewesen unbedingt notwendig ist, ist reiner Sauerstoff für alle Organismen giftig. Höhere Lebewesen, wie Menschen, tolerieren eine reine Sauerstoffatmosphäre unter Normaldruck für eine Weile. Bei nur gering erhöhtem Druck steigt die toxische Wirkung jedoch exponentiell und schon bei 2 Bar sterben auch höher Lebewesen rasch.
Sauerstoff wurde 1771 zeitgleich von Scheele und Pristley entdeckt. Seinen Namen Oxygenium, "Säurebildner", bekam er von Lavoisier. Übrigens fälschlicherweise: Wasserstoff ist für die saure Reaktion verantwortlich.
Sauerstoff kommt unter normalen Bedingungen nur als Molekül mit je 2 Atomen vor, O2, seltener als Ozon (O3). Die reaktivste Form, der atomare Sauerstoff, also das einzelne Sauerstoffatom, ist unter Normalbedingungen nicht stabil und kommt nur während diverser chemischer Reaktionen vor. Hier ist er jedoch gerade in der Pyrotechnik von eminenter Bedeutung weil höchstreaktiv. Aluminium z.B. reagiert mit O2 aus der Luft relativ gemütlich vor sich hin. Mit atomarem Sauerstoff, frisch abgespalten z.B. aus Kaliumperchlorat, knallt Aluminium jedoch heftigst.
Elementarer Sauerstoff wird in der Pyrotechnik nur selten verwendet. In den allermeisten Fällen wird Sauerstoff aus seinen Verbindungen reduziert. Gebräuchliche Sauerstoffspender in der Pyrotechnik sind Metallsalze wie Nitrate, Chlorate und Perchlorate. Seltener Chromate, Carbonate oder Oxalate. Ebenfalls gute, wenn auch nicht ungefährliche Sauerstoffspender sind Ammoniumsalze.
Sauerstoff für technische Zwecke wird durch Rektifikation aus verflüssigter Luft gewonnen.
