Wie an vielen Unabhängigkeitstagen davor werden die diesjährigen Feierlichkeiten zweifellos eine Art pyrotechnisches Display beinhalten. Feuerwerke begeistern seit Jahrhunderten das Publikum auf der ganzen Welt, und wenn die obigen Bilder (alle von unseren Lesern eingereicht) Belege dafür sind, sind die diesjährigen Ausstellungen mit Sicherheit genauso spektakulär wie in den vergangenen Jahren.
Um die Zeit zwischen den Raketenstarts zu vertreiben, finden Sie hier 14 Fakten zur Geschichte und Wissenschaft des Feuerwerks:
1. Die Chinesen setzten Feuerwerkskörper ein, um Bergmenschen abzuschrecken.
Bereits 200 v. Chr. Schrieben die Chinesen auf grüne Bambusstängel und erhitzten sie zum Trocknen auf Kohlen. Manchmal dehnte sich das Holz aus und platzte sogar mit einem Knall. Laut Scientific American bemerkten chinesische Wissenschaftler, dass die Geräusche ungewöhnlich große Bergmenschen effektiv abschreckten. Und so wurde der Kracher geboren. Nach einigen Berichten sollten Feuerwerke auch böse Geister abschrecken.
2. Die Erfindung des Feuerwerks führte zur Erfindung der pyrotechnischen Waffen - nicht umgekehrt.
Zwischen 600 und 900 n. Chr. Mischten chinesische Alchemisten versehentlich Salpeter (oder Kaliumnitrat) mit Schwefel und Holzkohle und stießen versehentlich auf das chemische Rohrezept für Schießpulver. Angeblich hatten sie nach einem Elixier für die Unsterblichkeit gesucht.
Diese „Feuerdroge“ (oder huo yao ) wurde ein wesentlicher Bestandteil der chinesischen Kulturfeste. Durch das Befüllen der oben genannten Bambusrohre mit Schießpulver entstand eine Art Wunderkerze. Es dauerte nicht lange, bis Militäringenieure die explosive chemische Mischung zu ihrem Vorteil nutzten. Der erste Einsatz von Schießpulverwaffen in China stammt aus dem Jahr 1046 und bezieht sich auf ein grobes Schießpulverkatapult. Die Chinesen nahmen auch traditionelle Bambus-Wunderkerzen und befestigten sie an Pfeilen, um auf ihre Feinde herab zu regnen. Auf einer dunkleren Note gibt es auch Berichte über Feuerwerkskörper, die an Ratten zur Verwendung in der mittelalterlichen Kriegsführung festgeschnallt werden.
3. Feuerwerk sind nur chemische Reaktionen.
Ein Feuerwerk benötigt drei Schlüsselkomponenten: ein Oxidationsmittel, einen Brennstoff und eine chemische Mischung, um die Farbe zu erzeugen. Das Oxidationsmittel unterbricht die chemischen Bindungen im Kraftstoff und setzt die gesamte Energie frei, die in diesen Bindungen gespeichert ist. Um diese chemische Reaktion zu entzünden, brauchen Sie nur ein wenig Feuer in Form einer Zündschnur oder einer direkten Flamme.
Im Falle eines frühen Feuerwerks war Salpeter die oxidierende Zutat, die die Reaktion auslöste, wie der britische Gelehrte Roger Bacon in den frühen 1200er Jahren herausfand. Interessanterweise hielt Bacon seine Ergebnisse geheim und schrieb sie in Code, um sie nicht in die falschen Hände zu bekommen.
4. Bestimmte Elemente erzeugen bestimmte Farben.
Feuerwerkskörper bestehen aus verschiedenen Metallelementen. Wenn ein Element brennt, werden seine Elektronen angeregt und es setzt Energie in Form von Licht frei. Verschiedene Chemikalien brennen bei unterschiedlichen Lichtwellenlängen. Strontium- und Lithiumverbindungen erzeugen tiefrote Töne; Kupfer erzeugt Blues; Titan und Magnesium brennen silber oder weiß; Kalzium erzeugt eine orange Farbe; Natrium erzeugt gelbe Pyrotechnik; und schließlich brennt Barium grün. Durch die Kombination von Chlor mit Barium oder Kupfer entstehen neongrüne bzw. türkise Flammen. Blau ist anscheinend am schwierigsten zu produzieren. Pyrotechnische Sterne, die aus diesen Chemikalien bestehen, werden typischerweise unter Verwendung einer Luftschale in den Himmel geschleudert.
5. China hat vielleicht das Feuerwerk erfunden, aber Italien hat die Luftschale erfunden (und auch das Feuerwerk bunt gemacht).
Die meisten modernen Feuerwerkskörper verwenden Luftschalen, die wie Eistüten aussehen. Die Schalen wurden in den 1830er Jahren von italienischen Pyrotechnikern entwickelt und enthalten Kraftstoff in einem Kegelboden, während die „Kugel“ eine äußere Schicht pyrotechnischer Sterne oder winzige Kugeln enthält, die die Chemikalien enthalten, die zur Erzeugung der gewünschten Farbe erforderlich sind, und eine innere Sprengladung. Den Italienern wird auch zugeschrieben, dass man Metallpulver verwenden könnte, um bestimmte Farben zu erzeugen. Heute ist die Form, die das Feuerwerk erzeugt, ein Produkt der inneren Anatomie der Luftschale oder der Rakete.
6. Marco Polo war wahrscheinlich nicht der erste, der Schießpulver nach Europa brachte.
Während Marco Polo 1295 mit einem Feuerwerk aus China zurückkehrte, argumentierten einige, dass die Europäer während der Kreuzzüge wahrscheinlich etwas früher Schießpulverwaffen ausgesetzt waren. Im 9. Jahrhundert begann China, den Fluss von Schießpulver zu seinen Nachbarn zu kontrollieren, in der Hoffnung, die Vorteile der Technologie im Konfliktfall für sich zu behalten. Angesichts der Tatsache, dass Araber während der Kreuzzüge verschiedene Arten von Schießpulver-ähnlichen Waffen verwendeten, breitete sich Schießpulver in der Zwischenzeit trotz Chinas größter Bemühungen wahrscheinlich entlang der Seidenstraße in den Nahen Osten aus.
7. Boom! Zischen! Riss! Einige Feuerwerksrezepte enthalten Soundelemente .
Schichten eines organischen Salzes wie Natriumsalicylat in Kombination mit dem Oxidationsmittel Kaliumperchlorat brennen nacheinander. Wenn jede Schicht brennt, setzt sie langsam ein Gas frei, das den Pfeifton erzeugt, der mit den meisten Feuerwerksraketen verbunden ist. Aluminium- oder Eisenflocken können zischen oder brutzeln, während Titanpulver neben weißen Funken auch laute Explosionen verursachen kann.
8. Feuerwerkskörper sind giftig.
Angesichts ihrer Inhaltsstoffe ist es sinnvoll, dass Feuerwerk nicht so umweltfreundlich ist. Bei der Explosion eines Feuerwerks werden Schwermetalle, Dioxine, Perchlorate und andere Luftschadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt, die in hohen Dosen schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen haben. Bariumnitrat kann Lungenprobleme verursachen, während das Oxidationsmittel Kaliumperchlorat mit Schilddrüsenproblemen und Geburtsfehlern in Verbindung gebracht wurde.
9. Sie können kein Feuerwerk recyceln.
Auch in Anbetracht ihrer Komponenten ist es wahrscheinlich nicht verwunderlich, dass das Recycling explodierter Feuerwerke keine Option ist. Es ist immer eine gute Idee, die Rückstände in Wasser zu legen, bevor Sie sie in den Müll werfen. Jede Pappe ist wahrscheinlich zu schmutzig, um für die Recyclingunternehmen von Wert zu sein. Es ist jedoch immer eine gute Idee, sich bei der Abfallabteilung Ihrer Stadt oder Gemeinde zu erkundigen. Wenn Sie versuchen, nicht verwendete Feuerwerkskörper zu entsorgen, sollten Sie diese auch anrufen, da die meisten über spezielle Entsorgungsverfahren für Sprengstoffe verfügen.
10. Keine Sorge, Chemiker entwickeln umweltfreundlichere Feuerwerksrezepte.
Einige Gruppen haben bereits Ersatzstoffe für Bariumverbindungen und Kaliumperchlorat gefunden. Als ein Team der Pyrotechnik- und Prototyping-Abteilung der US-Armee Chlor durch Jod ersetzte, stellte es fest, dass Natrium- und Kaliumperiodat sowohl sichere als auch wirksame Oxidationsmittel sind. Dieselbe Gruppe fand auch Erfolg darin, Barium durch Bor zu ersetzen. Die Arbeit zielt darauf ab, umweltfreundlichere Fackeln für militärische Zwecke herzustellen, könnte aber auch auf zivile Feuerwerke angewendet werden. Einige Feuerwerke, die stickstoffreiche Verbindungen anstelle von Perchloraten verwenden, wurden in kleinen Displays eingesetzt. Die Herausforderung besteht jedoch darin, umweltfreundliche Produkte so billig wie möglich zu machen.
11. Zumindest seit 1777 zünden die Amerikaner ein Feuerwerk, um ihre Unabhängigkeit zu feiern.
Selbst einige der ersten Feierlichkeiten zum Unabhängigkeitstag beinhalteten ein Feuerwerk. Am 4. Juli 1777 stellte Philadelphia einen aufwändigen Festtag zusammen, stellt der amerikanische Universitätshistoriker James R. Heintze fest. Die Feier beinhaltete ein 13 Kanonen Display, eine Parade, ein schickes Abendessen, Toast, Musik, Musketensalut, "laute Huzzas" und natürlich ein Feuerwerk. Heintze zitiert diese Beschreibung aus der Virginia Gazette vom 18. Juli 1777:
„Der Abend wurde mit dem Läuten von Glocken abgeschlossen, und nachts gab es eine große Feuerwerksausstellung, die mit dreizehn Raketen auf die Gemeingüter begann und endete, und die Stadt war wunderschön beleuchtet. Alles wurde mit größter Ordnung und Anstand durchgeführt, und das Gesicht der Freude und Freude war universell. So kann der 4. Juli, dieser herrliche und unvergessliche Tag, durch Amerika von den Söhnen der Freiheit von Alter zu Alter bis zur Zeit nicht mehr gefeiert werden. “
12. Feuerwerk ist nicht jedermanns Sache.
Hunde wimmern. Katzen verstecken sich unter dem Bett. Vögel werden so erschrocken, dass sie verwirrt sind und in Dinge fliegen. Sogar manche Menschen haben extreme Angst vor Feuerwerk oder Lärmphobie.
13. Feuerwerk ist gefährlich (duh).
Es mag offensichtlich erscheinen, aber es lohnt sich zu erwähnen, wer am 4. Juli mit Pyrotechnik im Hinterhof basteln möchte. Im vergangenen Jahr gab es laut einem neuen Bericht der Consumer Product Safety Commission (CPSC) einen Anstieg bei Verletzungen im Zusammenhang mit Feuerwerkskörpern. 2012 verletzten sich 8.700 Menschen mit Feuerwerkskörpern, 2013 waren es 11.300. Rund 65 Prozent dieser Verletzungen ereigneten sich in den 30 Tagen um den 4. Juli. Mehr als 40 Prozent der Verletzungen betrafen Wunderkerzen und Raketen. Feuerwerk kann neben Verletzungen auch Waldbrände auslösen.
14. Feuerwerkskörper werden seit Jahrhunderten in Scherzen verwendet.
Nach einer Reihe von Feuerwerkskörpern im Jahr 1731 verboten Beamte in Rhode Island die Verwendung von Feuerwerkskörpern für schelmische Zwecke. Um die Wende zum 20. Jahrhundert setzte sich die Gesellschaft zur Unterdrückung unnötigen Lärms gegen den Einsatz von Feuerwerkskörpern (und anderen Elementen des städtischen Trubels) ein, und ihre Bemühungen sind maßgeblich für die ersten Feuerwerksvorschriften in den USA verantwortlich.
