Farbgeber

Aus Stage Nine
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Als Farbgeber werden in der Pyrotechnik chemische Verbindungen (i.d.R. Salze) bezeichnet, die in pyrotechnischen Sätzen, insbesondere Leuchtsätzen eine Färbung der Flamme herbeiführen. Die Flammenfärbung beruht dabei auf der Anregung von Valenzelektronen von Atomen und Molekülen der eingesetzten Farbgeber. Bei der Rückkehr vom energiereichen, angeregten Zustand in ihren energieärmeren Ausgangszustand emittieren diese angeregten Valenzelektronen elektromagnetische Strahlung (Licht) in einem bestimmten Wellenlängenbereich. Dieses Licht stellt jeweils nur einen für das emittierende Element charakteristischen Teil des sichtbaren Lichts dar und wird deshalb als farbiges Licht wahrgenommen. Die Anregung der Valenzelektronen erfolgt durch die Zufuhr von thermischer Energie, die beim Abbrand des pyrotechnischen Satzes durch Reaktion des Oxidationsmittels mit dem Reduktionsmittel entsteht.

Typische Farbgeber in pyrotechnischen Sätzen sind Salze der folgenden Alkali-, Erdalkali- und Übergangsmetalle:

Neben den vorgenannten Farbgebern, die in pyrotechnischen Sätzen für Feuerwerkskörper für Vergnügungszwecke weit verbreitet sind, gibt es weitere Farbgeber, die vereinzelt, insbesondere in der militärischen Pyrotechnik und für spezielle Anwendungen (z.B. Flammenfärbung von Alkoholflammen) Anwendung finden:

Insbesondere finden folgende Salze der o.g. Elemente als Farbgeber in pyrotechnischen Sätzen Verwendung:

Durch Kombination mehrerer Farbgeber in einem pyrotechnischen Satz können die Flammenfarben spektral "gemischt" werden. Eine Intensivierung der Farbtiefe wird häufig durch den Einsatz von Farbverbesserern erreicht. Die Helligkeit der farbigen Flamme hängt wesentlich von der Flammentemperatur ab.

Silber, weiß und gold in ihren Schattierungen werden in pyrotechnischen Sätzen nicht durch Farbgeber erzeugt, sondern beruhen auf der Emission von Strahlung durch sehr heiße, glühende, feste oder flüssige Metallpartikel (siehe Funkensatz).

In modernen Feuerwerkskörpern am häufigsten genutzte Emissionsspektren von Atomen:

Atom Farbe Wellenlängenbereich
Natrium gelb D-Linie: 589 nm


In modernen Feuerwerkskörpern am häufigsten genutzte Emissionsspektren von Molekülen:

Molekül Farbe Wellenlängenbereich
CaCl orange verschiedene Bänder, am intensivsten:
591-599 nm
603-608 nm
SrCl rot a: 617-623 nm
b: 627-635 nm
c: 640-646 nm
SrOH(?) rot 600-613 nm
BaCl grün a: 511-515 nm
b: 524-528 nm
d: 530-533 nm
CuCl blau mehrere starke Bänder:
403-456 nm
weniger intensive Bänder:
zwischen 460 nm und 530 nm

Die Vermutung, dass der tatsächliche blaue Emitter nicht CuCl, sondern das Trimer Cu3Cl3 ist, hat sich nicht bestätigt.