Bild 1 (Foto: Blume)

Zum Jahresende geht es bunt zu, vor allem was das Feuerwerk angeht. Das betrifft auch den Chemieunterricht, wo traditionell zum Schluss des Jahres bzw. zu Beginn der Weihnachtsferien im Rahmen von „Wunderstunden“ noch einmal ein buntes Feuerwerk abgebrannt wird. Dazu hat jeder Lehrer bzw. hat jede Lehrerin allerlei spezielle Rezepte in der Schublade.

Es geht hier nicht um kurzzeitige bunte Flammen. Die kann man erzeugen, indem man entsprechende Salze in eine entleuchtete Brennerflamme hält. So entwickelt z. B. Kupfer(II)-chlorid (oder alternativ eine Mischung aus Kupfer(II)-sulfat und Ammoniumchlorid) die bekannte blaugrüne „Kupferflamme“. In dieser Webseite geht es vielmehr um Buntfeuer, die langsam abbrennen und den Flammeneffekt längere Zeit zeigen.

Ich habe in meinen Unterlagen einen mindestens 25 Jahre alten Seminarzettel mit einschlägigen Rezepten für Buntfeuer gefunden. Leider ist kein Name des Autors darauf vermerkt. Und woher die Rezepte stammen, entzieht sich auch meiner Kenntnis. Wer sie erkennt und mehr darüber weiß, sollte es mir mitteilen.

Trotz der ungeklärten Herkunft und trotz möglicher Verletzung von Copyright-Rechten sollte man die Rezepte veröffentlichen, damit sie nicht in Vergessenheit geraten. Denn deren Lektüre ist auch aus anderem Grunde lehrreich: An den Rezepten wird deutlich, wie sich innerhalb der letzten Jahre die experimentelle Seite des Chemieunterrichts aufgrund der inzwischen nicht nur für den Einsatz im Chemieunterricht verbotenen Chemikalien und aufgrund der Gefahrstoffvorschriften sowie Laborregeln stark verändert hat.

Hier sind erst einmal die unkommentierten Rezepte
Bei den Mengenangaben handelt es sich um Gewichts%.

Gelbfeuer
Man mischt 54 % Kaliumchlorat, 16 % Schwefel, 30 % wasserfreie Soda.

Grünfeuer
Hierzu gibt es mehrere Mischungsmöglichkeiten:

a) 48 % Ammoniumpikrat, 52 % Bariumnitrat.

b) 25 % Ammoniumpikrat, 67 % Bariumnitrat, 8 % Schwefel.

c) 73 % Kaliumchlorat, 17 % Schwefel, 10 % Borsäure.

d) 76 % Bariumnitrat, 20 % Schwefel, 3 % Holzkohlenpulver, 1 % Schellackpulver.

e) 67 % Bariumnitrat, 11 % Kaliumchlorat, 22 % Schellackpulver.

f) 36 % Kaliumchlorat, 40 % Bariumnitrat, 24 % Schwefel.

Rotfeuer
Auch hierzu gibt es mehrere Mischungsmöglichkeiten:

a) 10 % Kaliumchlorat, 24 % Schwefel, 2 % Holzkohle, 64 % Strontiumnitrat.

b) 40 % Kaliumchlorat, 20 % Schwefel, 3 % Holzkohle, 37 % Strontiumnitrat.

c) 46 % Strontiumnitrat, 54 % Ammoniumpikrat.

d) Rosenrot: 23 % wasserfreies Calciumchlorid, 61 % Kaliumchlorat, 16 % Schwefel.

e) Rosa: 61 % Kaliumchlorat, 16 % Schwefel, 23 % Calciumcarbonat (echte Kreide).

Blaufeuer
60 % Kaliumchlorat, 15 % Schwefel, 13 % ausgeglühter wasserfreier Kaliumaluminiumalaun, 12 % Kupfer(II)-carbonat oder Kupfer(II)-chlorid.

Violettfeuer
60 % Kaliumchlorat, 16 % Schwefel, 12 % ausgeglühter wasserfreier Kaliumaluminiumalaun, 12 % Kaliumcarbonat.

Zur Demonstration der Buntfeuer
Unter den genannten Substanzen befindet sich eine Reihe von heute nicht mehr erlaubten Chemikalien, darunter auch Ammoniumpikrat, welches der Sprengstoffgesetzgebung unterliegt. Deshalb ist vor dem Einsatz im Unterricht im Einzelfall jede Mischung auf die Einhaltung moderner Vorschriften zu prüfen!

Alle Substanzen müssen trocken sein. Gegebenenfalls muss man sie in einem Exsikkator trocknen.

Zum Mischen gibt man nur zuvor feinst zerteilte Stoffe in einem trockenem Becherglas zusammen und vermischt durch Schütteln. Auf keinen Fall darf man die Stoffe nach dem Mischen mechanisch zerkleinern oder gar mörsern. Es besteht die Gefahr der Selbstentzündung!

Es ist im Abzug oder draußen zu arbeiten, da bei der Verbrennung schädliche Abgase (z. B. Schwefeldioxid) sowie Stäube entstehen.

Versuch 1: Demonstration von Buntfeuer Die Mischungen gibt man auf eine feuerfeste Unterlage und entzündet sie mit einer Lunte oder mit einem Streichholz zum Kaminanzünden. Man kann sich große Streichhölzer auch selbst herstellen. Auf jeden Fall nicht die üblichen kurzen Haushalts-Streichhölzer verwenden, da die Flammen recht hoch schlagen können.

Weitere Buntfeuer
Man kann natürlich auch Mischungen aus brennbaren Flüssigkeiten und entsprechenden Zusätzen verwenden, welche unter bunter Flammenerscheinung abbrennen. Eine einfache Anleitung enthält diese Webseite.

Hier folgt eine allgemeine Vorschrift:

Versuch 2: Alkoholische Mischungen mit bunten Flammen Man füllt in eine Porzellanschale 50 ml Brennspiritus (F) und gibt etwa 1 g Calciumnitrat hinzu. Man vermischt so gut wie möglich, erhitzt die Lösung/Suspension und entzündet das heiße Gemisch, soweit es sich nicht schon selbst entzündet hat. Über der Lösung brennt eine orangerote Flamme. Nimmt man statt des Calciumsalzes Strontiumnitrat, so erhält man eine intensiv rote Flamme. Man kann auch Lithiumnitrat nehmen (rot). Mit Natrium(hydrogen)carbonat wird die Flamme tiefgelb. Kupfer(II)-chlorid erzeugt eine blaugrüne Flammenfärbung.

Zu diesen alkoholischen Mischungen gehören auch die Borsäureester.

Last but not least
Und wie wäre es zum Schluss mit dem Flammenfärben bei selbstgebastelten Wunderkerzen? Die Farbe der Flammen durch entsprechende Zusätze (wie Strontiumnitrat, Lithiumnitrat, Kupfer(II)-chlorid und Natriumcarbonat) zu beeinflussen, funktioniert hier nicht. Die brennende Wunderkerze ist zu heiß, weshalb die den Farben entsprechenden Elektronenübergänge nicht möglich sind.

Rüdiger Blume

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