Inhoud
Hoofdstuk 1: De Geschiedenis van het vuurwerk
Hoofdstuk 2: Chemie
Hoofdstuk 3: De gevaren van vuurwerk
Hoofdstuk 4: Vuurwerk en milieu
Hoofdstuk 1:
De Geschiedenis van het vuurwerk
1.1 Het ontstaan
Niemand weet precies waar en wanneer vuurwerk is uitgevonden. Waarschijnlijk bij toeval, doordat iemand per ongeluk salpeter morste (een chemische stof die vroeger wel eens gebruikt werd als vervanger van zout), tijdens het koken. Dat poeder viel in het houtvuur en begon enorm te knetteren.
Eeuwenlang ging men er vanuit dat het de Chinezen waren die het vuurwerk hebben uitgevonden. Tegenwoordig denkt men dat het Chinese vuurwerk is voortgekomen uit een vroegere ontdekking in Bengalen, het tegenwoordige Bangla Desh. De naam Bengaals
vuurwerk doet ons hier nu nog aan denken.
Hoe dan ook, in China gebruikte men al 2000 jaar geleden vuurwerk. Voor feesten, maar ook omdat men dacht dat de knallen boze geesten weg zouden jagen. Het heeft heel wat eeuwen geduurd voordat ook Europa van het bestaan van vuurwerk
afwist.
Salpeter werd in Azië altijd al als een onderdeel van buskruit gebruikt. De Chinezen gebruikten dit samen met zwavel als eensoort van lucifers. (In zwavel gedoopte stokjes). Dit deden ze al in de zesde eeuw na Christus. Pas in de dertiende eeuw kwam deze kennis via de Arabische wereld in Europa terecht. Via Italië en Duitsland bereikte deze kennis uiteindelijk Nederland.
1.2 Europa ontdekt het buskruit
Bij ons is vuurwerk pas sinds de middeleeuwen bekend.
In de 14de eeuw maakt een Duitse monnik, Berthold Schwarz, een mengsel van enkele scheikundige stoffen waardoor een deel van het klooster de lucht in vloog. Vele geschiedkundigen zijn het erover eens dat hij , evenals de Chinezen, de juiste verhouding ontdekte tussen de stoffen salpeter, zwavel en koolstof en alzo buskruit maakte. We kunnen dit alleen nooit kunnen bewijzen, want alles is ontploft.
1.3 Buskruit en oorlog
Buskruit werd het eerst gebruikt bij het vervaardigen van wapens. Tot dan was de kruisboog het machtigste wapen.
De eerste keer dat er gebruik werd gemaakt van buskruit bij wapens was bij een Arabisch-Turks kanon. Dit werd in de 14de eeuw gemaakt. Het bestond uit een dikke houten pot die gevuld werd met buskruit. Het gat aan de bovenkant werd afgesloten met een ronde steen. Door een klein gaatje aan de zijkant kon men een brandende lont naar binnen steken waardoor de lading tot ontbranding kwam. De Europeanen verbeterden deze uitvinding. Ze maakten een primitieve mortier die vervaardigd was in ijzer en de vorm had van een wijnfles. Als projectiel werd geen steen maar een pijl gebruikt.
1.4 Grote veranderingen
De eerste grote verandering als gevolg van vuurwerk vond men dan ook in de manier van oorlogvoering. Omdat vuurwapens voorwerpen van een grotere afstand konden treffen dan pijlen, kwamen gevechten van man tegen man steeds minder voor. Met kanonnen kon men massieve projectielen afvuren waardoor verdedigingsmuren vernietigd konden worden. Bovendien kon een goed gericht schot uit een vuurwapen de beste middeleeuwse wapenuitrustingen doorboren zodat gepantserde ridders geen nut meer hadden. Ook de voorbereiding voor een oorlog werd anders. Om wapens te maken had je een ingewikkelde industrie nodig.
Dank zij het buskruit werd de kolonisatie van Amerika mogelijk. Spaanse veldheren zoals Cortez en Pizarro slaagden er zonder veel problemen in hele Indiaanse stammen uit te moorden en aan hun gezag te onderwerpen omdat deze met primitieve pijl en boog moesten opboksen tegen de vuurwapens van de Spanjaarden.
Zo’n 200 jaar geleden werd scheikunde een echte wetenschap en toen ging de ontwikkeling van vuurwerk met sprongen vooruit. Nu kun je vuurwerk in alle soorten en maten kopen en hoef je geen expert meer te zijn om het veilig af te steken.
Over strijkers, rotjes, kanonslagen en dergelijke is in de vorige eeuwen niet veel bekend.
1.5 Jaarwisseling
Natuurlijk werd de jaarwisseling vroeger ook al wel gevierd mat vuurwerk, maar de gebruiken waren heel anders dan nu. Er werd wel veel lawaai gemaakt. Dat was nodig om de kwade geesten weg te jagen die tussen kerstmis en nieuwjaar volop in de lucht zweefden. Hoe harder het lawaai, hoe beter. Daarom werd er veel met vuurwapens in de lucht geschoten.
In de loop van de 19e eeuw verdween het gebruik van buskruit op oudejaarsavond grotendeels. In de 20e eeuw kwam het volop terug.
Tijdens de Duitse bezetting hoorde men knallen genoeg en piekerden de meeste mensen er niet over het nieuwe jaar met vuurwerk te begroeten. Pas rond 1965 kwamen rotjes, zevenklappers, vuurpijlen en gillende keukenmeiden weer in trek. Het afsteken van kanonslagen stond wel stoer, maar werd veelal beschouwd als uitsloverij. Na een half uurtje was alles weer bekeken.
De Chinezen in Nederland deden er nog korter over. De uitvinders van het vuurwerk bouwden vroeg op de avond grote stellages op waar ze siervuurwerk op aanbrachten. Na de klok van 12 uur staken ze dit aan en binnen 10 minuten was alles voorbij.
Natuurlijk las je toen in de krant ook over ongelukken, maar die kwamen niet vaak voor. Er werd niet geëxperimenteerd met eigen gemaakt vuurwerk en er waren geen dubieuze handelaren bij wie je al in oktober terecht kon voor onbetrouwbaar vuurwerk.
Momenteel komt 90 % van het totale vuurwerkaanbod uit China. De rest uit diverse Europese landen.
Hoofdstuk 2:
Chemie
2.1 Vuurwerkcategorieën
Vuurwerk is grofweg in drie klassen in te delen:
Professioneel (evenementen)vuurwerk, Professioneel vuurwerk mag alleen afgestoken worden doordeskundigen die daarvoor een vergunning hebben van een gemeente. Het is speciaal bestemd voor evenementen zoals koninginnedag of andere landelijke feesten.
Consumentenvuurwerk is het vuurwerk dat tijdens de jaarwisseling door ons allemaal mag worden afgestoken, en is te koop in de winkels. Dit vuurwerk is in te delen in 2 categorieën:
siervuurwerk: pijlen, fonteinen, vuurpotten
Knalvuurwerk: rotjes, astronauten, 1000-klappers
Fop- en schertsvuurwerk dat wordt verkocht als speelgoed: fop- en schertsvuurwerk horen onder meer trekbommetjes, klappertjes en knalbonbons.
2.2 Hoe werkt vuurwerk?
Je hebt vele soorten, maar een ding hebben ze allemaal gemeen: er zit kruit in dat ontploft. Zo’n ontploffing krijg je als je buskruit in een afgesloten buisje stopt en aansteekt. Er komt dan plotseling heel veel gas vrij, dat niet meer in dat kleine buisje past. Zit onder in het buisje een gat, dan spuit het gas eruit en stijgt het geheel op, net als bij een raket of een pijl. Zitten er in de bodem een paar kleine gaatjes in plaats van één grote, dan geeft dat een fluitend geluid, net als bij de dop van een fluitketel. Als je het buisje potdicht maakt, dan wordt de druk zo groot dat de hele boel uit elkaar spat, een explosie dus.
Behalve buskruit kun je ook andere blokjes met chemische stoffen in dat buisje stoppen. Het brandende kruit steekt op zijn beurt die blokjes weer aan en die geven van die prachtige gekleurde vonken.
Vuurwerklont
Om het kruit aan te steken gebruik je het lont. Die geeft je nog even de tijd om te maken dat je wegkomt, voordat de zaak in de lucht gaat. Zo’n lontje brandt razendsnel: de aansteektijd van een lontje is bij wet vastgesteld tussen 3 en 8 seconden. Dus niet te snel, anders kun je niet wegkomen. En niet te langzaam: anders ga je misschien nog een keer kijken waarom het zo lang duurt. Daarom is het bloedlink om vuurwerk af te steken als het lontje afgebroken is of als het halverwege is uitgegaan. Voor je het weet knalt het in je handen uit elkaar! Alle vuurwerk dat in Nederland in de handel komt, is voorzien van een lont. Als er een te kleine lont aanzit of als je het vuurwerk ergens langs moet strijken (strijkers) is dit gevaarlijk en bij wet verboden. De meeste ernstige letsels (amputaties) aan handen en onderarm worden veroorzaakt door te vroeg exploderend vuurwerk dat in de hand is afgestoken, zoals strijkers. Een lont is niet zomaar een touwtje! Het bestaat uit een aantal katoendraden die gedrenkt zijn in een papje van kruit en bindmiddel. Door het kruit brandt het lontje zo snel.
Effecten
Knalvuurwerk bestaat uit een papieren omhulsel waarin buskruit zit. De samenstelling van buskruit is al eeuwenlang dezelfde. Het is een mengsel van kaliumnitraat (salpeter), houtskool en zwavel. Siervuurwerk bevat naast buskruit stoffen die voor rook-, geluids- en lichteffecten zorgen. Het is opgebouwd uit karton, kunststof, klei en hout. Ongeveer 10 procent van het gewicht bestaat uit metalen.
De kleuren komen doordat er verschillende stoffen in het vuurwerk zijn gedaan. Iedere stof zorgt weer voor een andere kleur.
Hier onder staan een rijtje stoffen die zorgen voor de kleuren:
stoffen voor witte kleur in siervuurwerk:
aluminium poeder, titanium poeder.
stoffen voor groene kleur in siervuurwerk:
bariumchromaat poeder, bariumnitraat poeder, boor poeder.
stoffen voor rode kleur in siervuurwerk:
lithium, strontiumnitraat poeder.
stoffen voor een blauwe kleur in siervuurwerk:
koperoxide & kopernitraat poeder.
stoffen voor een paarse kleur in vuurwerk:
strontiumchloride+ brandstof zoals: houtskool.
stoffen voor een gouden kleur in vuurwerk:
ijzervijlsel + houtskool+ een brandstof zoals buskruit.
2.3 Zelf vuurwerk maken
Sommige mensen maken ook zelf vuurwerk.
Waar het natuurlijk allemaal mee begint is chemicaliën, gereedschap en kennis.
Chemicaliën
Er bestaan speciale leveranciers voor de benodigdheden voor vuurwerk, zoals Skylighter, en daarnaast is een aantal chemicaliën ook goed verkrijgbaar in supermarkten, doe-het-zelf winkels en dergelijke. Sommige minder goed verkrijgbare chemicaliën kunnen met wat moeite thuis worden gemaakt uit andere, beter verkrijgbare chemicaliën.
Hieronder is een opsomming gegeven van een aantal nuttige chemicaliën.
Aceton, Aluminium, Ammoniumchloride, Ammoniumnitraat, Bariumcarbonaat, Barium nitraat, Bariumperoxyde, Barium sulfaat, Bentonite, Boorzuur, Calciumsulfaat, Houtskool, Klei, Kolophonium, , Koper(I)chloride, Koper(II)oxide, Dextrine, Ethanol, IJzer, IJzeroxide (rood), , Mangaandioxide, Magnalium, Magnesium, Methanol, Salpeterzuur, Nitrocellulose, Parlon, Koper acetoarseniet, Pergu, Kalium chloraat, Kalium dichromaat, Kaliumnitraat, Polyvinylchloride (PVC), Schellak, Natrium nitraat, Strontiumcarbonaat, Strontiumnitraat, Strontiumsulfaat, Zwavel, Zwavelzuur, Titanium, Zink, Zinkoxide.
Gereedschap
Weegschaal: Het meest belangrijke gereedschap is een nauwkeurige weegschaal. Geschikte weegschalen zijn te vinden in winkels met kookbenodigdheden. Probeer er een te vinden die minimaal nauwkeurig is tot op 1 gram.
Mortier en vijzel: Ook vrijwel onmisbaar zijn een mortier en vijzel, eveneens te koop in winkels met kookbenodigdheden. Een porseleinen set is ideaal, minder geschikt zijn hout, marmer en ruwe steensoorten.
Sterrenpers: om geperste of gepompte te sterren te maken is een sterrenpers nodig. Gegeven zijn instructies voor een heel simpele maar goed bruikbare sterrenpers.
Pers: Persen is veiliger en meer consistent dan slaan. Een simpele pers is te maken met makkelijk verkrijgbare materialen.
Kogelmolen: Eveneens nuttig is een kogelmolen. Deze wordt gebruikt om chemicaliën tot een fijn poeder te vermalen. Het kan in sommige gevallen ook gebruikt worden om mengsels te maken, maar dit kan gevaarlijk zijn en het is belangrijk om zeer goed op de hoogte te zijn van wat wel en niet kan. Een kogelmolen is essentieel voor het maken van een goede kwaliteit buskruit.
Raket constructie gereedschappen: Een aantal speciale raket gereedschappen zijn nodig voor het maken van raketten, zoals pennen, klemmen en stampers.
Zelf buskruit maken
Buskruit is het meest gebruikte mengsel in vuurwerk. Een lange tijd geleden was het zelfs het enige gebruikte mengsel omdat er niks anders beschikbaar was. Er zijn inmiddels veel nieuwe mengsels uitgevonden, maar het buskruit blijft nog steeds veel gebruikt omdat:
het vrij veilig is
goed te combineren is met andere mengsels,
het lang opgeslagen kan worden zonder dat de kwaliteit verslechterd,
het geschikt is voor veel toepassingen
De componenten
De standaard formule voor buskruit is:
75 delen kalium nitraat
15 delen houtskool
10 delen zwavel
Afhankelijk van de toepassing worden de verhoudingen soms aangepast. Het gebruikte houtskool heeft grote invloed op de kwaliteit van het uiteindelijke buskruit. Het is thuis te maken, maar dan heb je wel een kogelmolen nodig.
Er zijn 2 methoden:
Er zijn twee veelgebruikte methoden voor het maken van buskruit: De kogelmolen methode en de precipitatie (of CIA) methode.
De kogelmolen methode
1. Neem je ruwe houtskool en sla het met een hamer tot een fijn poeder tussen twee grote vellen (kranten)papier. Draag oude kleding en doe dit buiten omdat het erg veel troep en stof geeft. Zeef de koolstof door een grove zeef (ongeveer 30 mesh).
2. Weeg de houtskool. Voeg aan iedere 100 gram houtskool 67 gram zwavel toe en vul 1/4 deel van je kogelmolen met dit mengsel. Doe de media erin en laat de kogelmolen 3 uur malen.
3. Als je de kogelmolen openmaakt zou je een onvoorstelbaar fijn zwart/grijzig poeder moeten vinden. Zeef dit om het te scheiden van de media van de kogelmolen en weeg het. Weeg nu apart 75 gram kalium nitraat af voor elke 25 gram houtskool/zwavel mengsel die je hebt. Doe het kalium nitraat in de kogelmolen en maal dit anderhalf uur. Je zou nu een extreem fijn wit/grijs poeder moeten hebben.
4. Meng nu op een groot vel papier het houtskool/zwavel mengsel met het kalium nitraat. Neem niet de moeite om dit erg zorgvuldig te doen, aangezien dat in de kogelmolen snel genoeg zal gebeuren. Voeg aan dit mengsel 6% water toe. Spuit het over het poeder met een plantenspuit zodat het homogeen vochtig is. Let erop dat alles vochtig wordt, gebruik indien nodig een beetje meer water. Doe dit vochtige poeder in de kogelmolen en laat deze 5 uren draaien. Controleer ieder uur of het poeder nog vochtig is. Als het te droog wordt neemt namelijk. het risico van ontsteking toe.
5. Zeef het buskruit om het van de media te scheiden, spreid het uit op een groot vel papier en laat het drogen. Onnodig om te zeggen dat je het niet moet verhitten om het drogen te versnellen, heb gewoon wat geduld. In de zon drogen werkt erg goed.
6. Zeef het poeder zodra het goed droog is door een aantal zeven om verschillende fracties te verkrijgen voor verschillende doeleinden.
De precipitatie methode (CIA)
1. Neem je ruwe houtskool en sla het met een hamer tot een fijn poeder tussen twee grote vellen (kranten)papier. Draag oude kleding en doe dit buiten omdat het erg veel troep en stof geeft. Zeef de koolstof door een grove zeef (ongeveer 30 mesh).
2. Weeg de houtskool. Voeg aan iedere 100 gram houtskool 67 gram zwavel toe en vul 1/4 deel van je kogelmolen met dit mengsel. Doe de media erin en laat de kogelmolen 3 uur malen.
3. Meet terwijl de kogelmolen draait 600 ml isopropylalcohol af voor elke 100 gram houtskool/zwavel mengsel in de kogelmolen en plaats dit in de vriezer.
3. Als je de kogelmolen openmaakt zou je een onvoorstelbaar fijn zwart/grijzig poeder moeten vinden. Zeef dit om de media van de kogelmolen eruit te krijgen en weeg het. Weeg nu apart 75 gram kalium nitraat af voor elke 25 gram houtskool/zwavel mengsel die je hebt. Doe het kaliumnitraat in een oude pan en voeg 40ml kraanwater toe voor ieder 100 gram kalium nitraat
5. Zet de pan op het vuur, en breng het aan de kook, onderwijl goed roerend. Zodra de oplossing begint te koken begin je kleine beetjes water toe te voegen, onder goed roeren, totdat al het kalium nitraat opgelost is.
6. Voeg nog 10ml kraanwater toe aan de oplossing, en vervolgens het houtskool/zwavel mengsel. Roer het houtskool/zwavel mengsel goed door de oplossing. Zorg ervoor dat er geen droge klontjes meer over zijn.
7. Het isopropylalcohol zou nu wel ongeveer 0 graden C of kouder moeten zijn. Neem alles mee naar buiten en giet je kalium nitraat/houtskool/zwavel mengsel in de ijskoude isopropylalcohol. Zorg ervoor dat er nergens ontstekingsbronnen zijn! Roer het mengsel een paar seconden goed door.
8. Koel het mengsel zo snel als je kunt verder af tot 0 graden C. Hoe sneller hoe beter.
9. Filter het mengsel door een oude doek. en knijp zo veel mogelijk vloeistof eruit. Giet de zwarte vloeistof door de gootsteen.
10. Spreid de zwarte massa uit op een groot vel papier en droog het in de zon. Droog het niet binnen omdat het een hoop brandbare en bedwelmende isopropylalcohol damp afgeeft. Duw het mengsel door een zeef om het te verkorrelen als het nog net een beetje vochtig is. Droog het vervolgens verder.
11. Zeef tenslotte het buskruit door een aantal zeven om verschillende fracties te verkrijgen voor verschillende doeleinden.
Recepten
Sommige mensen maken ook zelf vuurwerk. Hier zie je een aantal recepten van hoe je zelf vuurwerk kan maken.
1. Tennisbal
Benodigdheden:
Ongeveer 4 grote pakjes lucifers
Een tennisbal + schaar of mes
Stevig tape
Haal alle kopjes van de lucifers af zorg dat je zeker weet dat er geen stokjes meer aanzitten. Maak vervolgens een niet al te groot gat in de tennisbal en stop er alle verzamelde kopjes in. Doe er na het vullen van de bal met de lucifers ook een stukje strijkkarton bij. Dit zit op de zijkanten van een luciferdoosje. Gooi de bal tegen de muur en wacht de ontploffing af.
2. Simpele rookbom
Benodigdheden:
1 of meerdere pakje(s) sterretjes
PVC buis
Zorg voor een (gele) pvc buis met een diameter van ongeveer 1 cm. Zaag deze buis doormidden zodat je aan één kant een stuk overhoud die ongeveer 30 cm lang is. Pak nu de sterretjes en vouw het ijzeren uiteinde dubbel, zodat je de sterretjes in de pvc buis kunt hangen. Hang nu de sterretjes in de pvc buis, zorg dat je er één overhoud, en ook nog wat ruimte in de buis om hem erin te hangen. Voor de stevigheid is het het beste als je de kant waar je de sterretjes in de buis hebt gehangen dicht taped of plakt. De rookbom is nu af. Het afsteken gaat als volgt: Leg de pvc buis ergens neer waar hij niet weg kan rollen,
op de grond is het beste. Let op: de pvc buis smelt, dus leg de buis niet op ander plastic bijv. Neem nu het sterretje dat nog over was, steek deze aan en doe hem snel in de pvc buis, tussen de andere sterretjes. Neem afstand en geniet van de rookbom
Let op: Omdat er een heel rook gordijn zal ontstaan is het af te raden dit te doen op de openbare weg. Dit is ook te doen met langere sterretjes, en ook met Morning Glories. Let op: Vermijd dat je de rook die van de rookbom afkomt binnenkrijgt. Het is namelijk verbrand plastic (pvc) dus kankerverwekkend.
3. Rookbom
Benodigdheden:
Een aantal theelepels kruid (probeer gewoon een astronaut)
4 Theelepels suiker
Het werkstuk gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
1 seconde geleden
R.
R.
Hoi,
Ik wou graag weten waar je al deze informatie over vuurwerk vandaan hebt, want ik moet een werkstuk maken over vuurwerk voor het vak ANW.
Ik hoop dat je mij kan helpen en anders zoek ik wel verder op google. alvast bedankt.
hartelijke groet van Remko.
21 jaar geleden
AntwoordenP.
P.
De link: http://www.consafe.nl/csi/v4/scvwebv4.nsf/home?ReadForm&top=7
doet het niet! Kan iemand mij de juiste link sturen?
bvd
20 jaar geleden
AntwoordenM.
M.
goed werktstuk over vuurwerk:P
18 jaar geleden
AntwoordenI.
I.
Danku danku
Hier heb ik heel veel aan :)
12 jaar geleden
AntwoordenG.
G.
gentstudent 42.2
6 jaar geleden
AntwoordenG.
G.
chille gast
6 jaar geleden