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Pyrotechnische Mischungen funktionieren eigentlich fast immer nach dem Prinzip einer REDOX-Reaktion. Einfach gesagt, ein Stoff gibt Sauerstoff ab, wird also reduziert, während ein anderer Stoff Sauerstoff aufnimmt, also oxidiert wird. Da eine pyrotechnische Mischung allerdings selten aus nur zwei Komponenten besteht, sind die Reaktionen, die in ihr ablaufen, doch recht kompliziert.

Nimmt man als Beispiel ganz normales Schwarzpulver, eine Mischung aus 75% Kaliumnitrat, 15% Schwefel und 10% Holzkohlepulver. Das Kaliumnitrat (chem. Formel: KN03) ist eine Verbindung aus Kalium (K), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O). Wie an der 3 hinter dem „O“ zu erkennen ist, „besteht“ es zu 3/5 aus Sauerstoff und gibt diesen auch sehr leicht an oxidierbare Stoffe wie Schwefel, Holzkohle usw. ab, wenn man dem fertigen Gemisch Startenergie in Form von Hitze oder Reibung zuführt.

Auf dieser Grundlage lassen sich die meisten Mischungen herstellen: sauerstoffabgebende Substanz + leicht brennbarer (oxidierbarer) Stoff. Allerdings muss man auf das sogenannte „chemische“ Gleichgewicht achten, d. h. in einer Mischung darf nicht mehr sauerstoffabgebende Substanz vorhanden sein, als zur Verbrennung der brennbaren Substanz nötig ist, da ein solcher Überschuss die Reaktion behindern würde. Das richtige Verhältnis kann man an Hand der Reaktionsgleichung berechnen, aber zuerst muss man eine vollständige Reaktionsgleichung aufstellen, bevor man dann mit Hilfe des Molekülgewichtes (Molmasse) seine Berechnungen anstellen kann. Aber ein perfektes Gleichgewicht bedeutet nicht, dass eine Mischung auch gut funktioniert – manchmal muss man viele Versuche durchführen, bevor man Erfolg hat.

Aber es gibt noch mehr Faktoren, die eine Rolle spielen, z. B. die Partikelgröße. Angenommen, man will Schwarzpulver herstellen und pulverisiert seine Grundstoffe im Mörser und mischt sie; dann wird man feststellen, dass das Endprodukt ziemlich langsam abbrennt. Wenn man es in einen Knaller füllen würde, gäbe es keinen Knall sondern vielleicht ein „Puff“, aber mehr auch nicht. Das Pulver, welches man mit Hilfe eines Mörsers herstellen kann, mag zwar auf den ersten Blick sehr fein aussehen, aber diese „Feinheit“ reicht nicht aus, um eine schnelle Reaktion zu gewährleisten. Je feiner ein Pulver ist, desto größer ist auch seine Oberfläche und desto besser kann es auch reagieren. Ein Kilo Holz in Form eines Würfels wird nicht brennen, wenn man ein brennendes Streichholz daran hält, ein Kilo Holzwolle dagegen schon! Trotzdem sollte man wissen, welche Reaktion man erreichen will – eine Wunderkerze mit Eisenstaub herzustellen macht keinen Sinn, sie würde mit hellem Aufleuchten in zwei Sekunden verbrennen, mit grobem Eisenpulver dagegen brennt sie ruhig und funkelt vor sich hin. Für ein Blitzlichtpulver, das schlagartig verbrennen soll, wird man also immer staubfeine Bestandteile verwenden.