Scienceshow/Vejledninger/Flammefarver

Formål

Vise de smukke farver forskellige salte og metaller kan give når de brændes - det er måden man laver farver i fyrværkeri.

Sikkerhed

Sikkerhedsklasse

Farlig - må ikke udføres af børn.

Påkrævet sikkerhedsudstyr

Showfolk: Briller, kittel, gummihandsker, brandslukningsudstyr indenfor rækkevidde.

Tilhørere: -

Sikkerhedsmomenter

Pas på med spritten – kom ikke for meget ud over vatrondellerne, da hele bakken ellers kan futte af, og det er ikke meningen med dette forsøg og tager derfor fokus væk fra det man gerne vil fortælle
Vær meget forsigtig, hvis der hældes flydende ilt ud over brændende vat, eller brænder vat vædet i flydende ilt af!!! De sprutter og hopper og er umulige at styre pga. den meget voldsomme forbrænding.

Kemikaliedeklaration: Barium, strontium og antimon er tungmetaller og potentielt skadelige. De er dog tilladte i fyrværkeri. Undgå at røre direkte ved saltene og benyt handsker under oprydning.

Affaldshåndtering: Saltene og affald tørres op og puttes i lukkede affaldsbeholdere (evt. pose i pose) og helst i kemikalieopsamling, hvis muligt.

Materialer

Vatstykker – evt. vatrondeller
Sprit (ethanol, CH₃CH₂OH), 90 % ethanol eller derover
Salte m. karakteristiske flammefarver: f.eks. kobberklorid (CuCl₂) el. kobbersulfat (CuSO₄), litiumklorid (LiCl), natriumklorid, (køkkensalt, NaCl), strontiumklorid, (SrCl₂)
Jernpulver
Magnesiumpulver
Metalbakke (f.eks. en god solid bradepande)
Mursten
Tændstikker
Evt. flydende ilt (O₂)
2 våde viskestykker, samt brandslukningsudstyr

Fremgangsmåde

Vattet (evt. vatrondellerne) lægges på en mursten placeret på metalbakken. Vattet fugtes med sprit, hvorefter det antændes. Saltene og jern- og magnesium-pulveret drysses udover det brændende vat, hvorved man kan se de forskellige saltes flammefarve og hvide og gule gnister fra henholdsvis magnesium og jern.

Man kan evt. hælde nyligt fremstillet flydende ilt (kondensat fra luft kølet med flydende nitrogen) ud over vattet i stedet for sprit – dette kan bruges til at vise, hvor hurtigt vattet derved brænder, og hvor lidt aske der bliver tilbage (man opnår en fuldstændig forbrænding – ilt er ikke en begrænsende faktor).

Til flammefarve-blandinger

Grøn

2 g shellak (i pulverform!)
8 g bariumchlorat
(evt. + 1 tsk fuld bariumnitrat -> længere brændetid, men mindre intens grøn farve)

Rød

2 g shellak (i pulverform!)
8 g kaliumchlorat

Gul

2 g shellak (i pulverform!)
8 g kaliumchlorat
1 tsk fuld natriumoxalat
1 knivspids strontiumnitrat

Hvid

2 g shellak (i pulverform!)
8 g kaliumchlorat
1 tsk antimonsulfid

Stofferne blandes og antændes med en lang tændstik eller med en lunte. Start med små mængder. Husk små mængder giver små ulykker. Store mængder.....

Afbrændinger bør foregå i stinkskab. Kaliumchlorat er meget brandfarligt og kan give eksplosionsagtige brande.

Show noter

Brug ikke for meget af flammefarvepulverne. Det giver ikke en bedre effekt, men ligger bare uforbrændt tilbage på efter forsøget, og det er ret dyrt!!
Stil gerne de farver du ønsker at demonstrere frem før showstart – så skal man ikke stå og rode med det undervejs i showet.
Flammefarveblandinger kan sagtens holde sig, hvis blot de opbevares tørt.
Shellak kan fås hos velassorterede malerforretninger. Sørg for at få noget i pulverform. Shellak opløst i terpentinsprit anvendes bl.a. mod harpiksgennemslag ved knaster og som politur. Det er dog langt mere underholdende at bruge det til flammefarver.

De essentielle formler

Et eksempel på en elektronovergang kunne være Na: I natrium vil der ske en excitation af en elektron fra 3s-orbitalen til 3p-orbitalen. I denne position har atomet ikke sin laveste energikonfiguration og vil derfor falde tilbage igen til denne under udsendelse af en foton med energien E, vha. den velkendte ligning:

E = hν = hc/λ,

hvor h er Planks konstant (6.63·10^-34Js).

Med denne ligning er vi i stand til at beregne bølgelængden af den udsendte foton og dermed finde ud af hvilken del af farvespekteret vi kan forvente at se. Man kan også bruge dette til at beregne energiforskellen mellem to energiniveauer i atomet.

Alternativer

salte kan opløses i brændbare væsker og sprøjtes ind i flammerne.

Andre beskrivelser

Cool link om kemi og fysik i fyrværkeri – det kan ikke skrives bedre!

Flammefarver og kemisk analyse