hur blir det ljud i fyrverkerier

Besvarad av Jan Gustafson
Fråga: 
hur blir det ljud i fyrverkerer
Svar: 

Nationalencyklopedin har en lång text om fyrverkerier med ett avsnitt om bombeffekter
Jag har också hittat en artikel i illustrerad vetenskap
http://illvet.se/fysik/fenomen-inom-fysiken/hur-fungerar-fyrverkeri-0
och en text i Wikipedia
https://sv.wikipedia.org/wiki/Fyrverkeri
Förmodligen vill fyrverkeriexperterna inte avslöja sina mest avancerade tekniker. Här är texten från Nationalencyklopedin:

"fyrverkeri
fyrverkeri (likabetydande tyska Feuerwerkerei), eldskådespel på mark och i luft med energirika kemikalieblandningar konstruerade och arrangerade så att de vid förbränning växlar i färg, ljus, ljud och rörelse. I modern betydelse är fyrverkeri i stort sett synonymt med pyroteknik, men pyroteknik avser även utnyttjande av energieffekter från termiskt reagerande kemikalier, industriellt och militärt.
GÖRAN ALGÅRDS SAMLING/IBL
fyrverkeri. Ett vanligt inslag i moderna fyrverkerier är klot- eller krysantemumbomber. Effekternas pyrotekniska innehåll är orienterat så att spridningen av stjärnorna sker symmetriskt. Stjärnorna är kulor med två eller flera lager pyroteknisk sats som brinner med olika färg. Varaktigheten är 2–4 s och vanligast är bombstorlekar med 10–20 cm diameter där eldblommorna når en diameter av 100–200 m. En 10 cm bomb väger ca 0,5 kg och stiger till 100–150 m höjd, medan en 20 cm bomb väger 3–4 kg och når upp till en höjd av 250–400 m. Satser innehållande strontiumsalter (rött ljus) i ett skikt utanpå en kärna av sats med aluminium ger bildens röda blomma med vita spetsar.
• Författare:
• Björn Söderberg

Moderna fyrverkeripjäser
Moderna fyrverkeripjäser har rent funktionellt samma grundutförande som medeltida föregångare. Det är bara produktionsteknik, material och kemikalier som förändrats. Många ämnen används inte längre på grund av miljö- och hälsorisker men så sent som på 1930-talet var salter av bly, kvicksilver, arsenik med flera vanliga ingredienser. I modern tid har metallurgins möjligheter med nya legeringar och metallpulver av hög kvalitet tagits tillvara.
Magnesium och aluminium gav, när de började användas i fyrverkeripjäser mot slutet av 1800-talet, nya möjligheter att skapa starkt silvervitt ljus och gnistor. Metallerna zirkonium och titan används mycket på grund av sina unika gnistegenskaper. Likaså ger legeringar mellan magnesium och aluminium möjlighet att framställa blinkande och pulserande ljuseffekter.
I alla typer av fyrverkeripjäser utgör papper det vanligaste materialet i de hylsor och detaljer som innehåller de pyrotekniska satserna. Limmade pappersdetaljer är starka och tål värme och tryck under lång tid. Plastdetaljer ersätter papper ibland, men värmekänsligheten begränsar användningen. Ofta förses fyrverkeripjäsers pappershylsor, i rent dekorativt syfte, med ytterhöljen och detaljer i plast.
Stjärnor är ett gemensamt namn för flertalet fyrverkeripjäsers effekter. De innehåller metallsalter (nitrater, oxalater, karbonater) som oxidatorer och färggivare. Ofta ingår även klorater eller perklorater, eftersom klor förstärker emissionen av färgat ljus. Förbränningen regleras med ämnen som socker och harts. Utgående från fuktade satser pressas centimeterhöga cylindrar, stjärnor, i olika diametrar. Den fuktade satsen kan också drageras till kulor. Vid dragering kan flera satser med olika ljusfärg anbringas utanpå varandra. Stjärnorna beläggs med skikt av svartkrut innan de torkas och packas i fyrverkeripjäser. Dragerade stjärnor med färgväxling är vanliga i klotbomber där de genom att packas i sfäriska lager ser ut att spridas cirkelrunt vid krevaden. Färgväxlingen när stjärnorna brinner får krevaden att likna en blomma, och klotbomber kallas därför ofta krysantemumbomber.
Bombeffekter tillverkas med sfärisk eller cylindrisk form. De är (till skillnad från raketer) friflygande pjäser utan egen drivkraft och avfyras med en krutladdning som projektiler ur en mörsare. En krutfördröjning bestämmer tändhöjden. Fyrverkeriraketer har en drivhylsa av tjockväggigt papper med en pressad svartkrutkärna. Förbränning och dragkraft justeras med diametern för de utströmmande krutgaserna. Strypningen, dysan, består vanligtvis av lera eller grafit och pressas samman med krutkärnan när raketen laddas. Krutkärnans längd bestämmer raketens krevadhöjd. Med inblandning av grovt träkol i drivkrutet stiger raketerna mot skyn med guldgula kometsvansar. Raketer och bomber, i variation och mångfald, utgör tillsammans med romerska ljus, bägare, fontäner, fronter, solar och bengaliska eldar några av de vanliga effekterna i ett fyrverkeriarrangemang.
Hantering av fyrverkeripjäser regleras i lag och förordning om brandfarliga och explosiva varor. Tillsyn och kontroll utövas av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB). Pjäser som importeras eller tillverkas i Sverige måste godkännas av MSB. Pjäser får köpas av personer som fyllt 18 år.
• Författare:
• Björn Söderberg

Historia
Kunskapen om explosiva blandningar går tillbaka cirka 2 000 år till Indien och Kina, där naturligt fri förekomst av salpeter tidigt kom att användas inom alkemin. Slumpen var sannolikt orsak till att salpeterns pyrotekniska egenskaper upptäcktes. Salpeter som råvara och kunskapen om dess användning nådde Europa under 1200-talet. Svartkrutet (en blandning av salpeter, träkol och svavel) lade grunden till fyrverkerikonstens och pyroteknikens utveckling. Svartkrutet var inte en enskild upptäckt utan ett resultat av samlade iakttagelser och förbättringar under sekler. Krutliknande blandningar var kända redan tidigt i Fjärran Östern men användes mest i ceremoniella sammanhang.
Elden var tidigt ett verksamt stridsmedel och ordet fyrverkeri hade ursprungligen den militärtekniska betydelsen att kasta fyrverk, det vill säga föremål innehållande brännbara ämnen. Det manskap som betjänade de medeltida vapnen kallades fyrverkare. Titeln överfördes till fyrverkerikonsten och används alltjämt för den som tillverkar och hanterar fyrverkerier. I Europa dominerade den militärpyrotekniska användningen och kruttillverkningen var omfattande redan under 1300-talet.
Man skilde under medeltiden på krigs- eller ernstfyrverkeri (av tyska Ernst ’allvar’) och lustfyrverkeri. Före 1500-talet finns få uppgifter om lustfyrverkerier men fyrverkeriföremål förekom vid religiösa spel och ritualer. Lustfyrverkeriet som skådespel utvecklades under 1600- och 1700-talen till en hög konstnärlig nivå, men brist på råvaror och otillräckliga kunskaper om kemiska reaktioner hämmade den pyrotekniska utvecklingen. Det medeltida fyrverkeriet gav små möjligheter till färgvariationer och innehöll i stort sett endast färgerna gult och vitt, då salpeter var det enda kända oxidationsmedlet och övriga ämnen inte medgav någon direkt färgsättning.
Vetenskapliga framsteg under 1700- och 1800-talen ledde till att metoder för kemikalietillverkning utvecklades. Nya ämnen, främst metallsalter, började i allt större omfattning användas. Salter av bland annat strontium (rött ljus), barium (grönt), koppar (blått) och natrium (gult) gjorde det möjligt att komponera ett spektrum av färger. Med införandet av kaliumklorat som oxidationsmedel (först framställt av Claude Berthollet 1786) lades i början av 1800-talet grunden till den moderna utvecklingen. Från Europa introducerades under senare hälften av 1800-talet kaliumkloratet i den österländska traditionen. Detta ledde till en mycket snabb expansion och konstnärlig utveckling av fyrverkeriproduktionen i framför allt Kina och Japan.
• Författare:
• Björn Söderberg
Litteraturanvisning
J.A. Conkling, Chemistry of Pyrotechnics (1985);
G. Plimpton, Fireworks, A History and Celebration (1984);
T. Shimizu, Fireworks, The Art, Science and Technique (1981);
G. Sievernich (utgivare), Das Buch der Feuerwerkskunst (1987).
Källangivelse
Nationalencyklopedin, fyrverkeri. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/fyrverkeri (hämtad 2017-12-04)

3 december 2017 - 18:28