Von Knallteufeln und Knatterfontänen

Experimente mit pyrotechnischem Spielzeug (Teil I)

Viktor Obendrauf

Pyrotechnik und Schulchemie

Pyrotechnische Artikel üben schon auf Kinder der Sekundarstufe I eine besondere Anziehungskraft aus. Ganzjährig erhältliches pyrotechnisches Spielzeug zählt somit zu den besonders interessant erscheinenden Bereichen der jugendlichen Erlebniswelt. Von der Knallerbse mit wenigen Milligramm Silberfulminat bis zur Zimmerfontäne mit weniger als 1 Gramm Nitrocellulose mit nur partieller Veresterung und Titanpulver für den Sternfontäneneffekt (siehe Titelfoto der Zeitung) eröffnen sich verschiedene Möglichkeiten, dieses Interesse für chemische Betrachtungen im Chemieunterricht zu nutzen. Bei dieser Gelegenheit kann auch eindringlich im Sinne der Sicherheitserziehung auf die Gefährdungspotentiale beim Umgang mit derartigen Produkten hingewiesen werden. Über das Internet sind heutzutage unzählige Rezepte zur Herstellung von pyrotechnischen Produkten allgemein leicht zugänglich. Selbst gebastelte Raketen und Leuchtsätze können für passionierte (und hoffentlich auch versierte) chemische "Heimwerker" oft sehr reizvoll sein. So mancher Fachkollege hat in der Jugend über solche Basteleien erst das Interesse an der Chemie entdeckt. Kosten werden dabei jedoch meist keine gespart. Im Gegenteil: Allein die benötigten Chemikalien können schon wesentlich teurer sein als der Preis für ein käufliches pyrotechnisches Produkt. Für den schulischen Bereich sind die Gefahrenpotentiale bei der Präparation von pyrotechnischen Mischungen dann nicht zu vertreten, wenn nicht mit minimalsten Mengen (Microscale-Maßstab) und mit nicht größter Vorsicht gearbeitet wird. SchülerInnen-Aktivitäten in Richtung Präparation von pyrotechnischen Gemischen sind ohnehin kaum denkbar. Deshalb soll im folgenden ein anderer experimenteller Zugang vorgeschlagen werden: Ausgehend von handelsüblichen Produkten der Klasse I soll das Wirkungsprinzip von pyrotechnischen Scherzartikeln durch Untersuchung der Zusammensetzung dieser Produkte hinterfragt werden. Die geringen Mengen an Substanzen, die in pyrotechnischen Artikeln der Klasse I verarbeitet sind, können teilweise durch Extraktion und Filtration aus der Mischung abgetrennt und je nach Schulstufe qualitativ bzw. quantitativ untersucht werden. Diese Untersuchungen werden dadurch erleichtert, weil in der Pyrotechnik immer wieder auf bewährte Rezepte mit einer beschränkten Vielfalt an Komponenten zurückgegriffen wird. Obwohl die meisten pyrotechnischen Artikel der Klasse I an sich nur im Freien gezündet werden dürfen, können die dabei auftretenden chemische Umsetzungen auch im Chemie-Saal verfolgt werden, wenn man die in diesen Artikeln verpackten Mischungen noch entsprechend sehr viel kleiner portioniert und dann lose zur Reaktion bringt.