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 Substanzvorhanden 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.
Das schöne an einem Feuerwerk sind immer auch die unterschiedlichen Farben: Blau, Rot, Grün, Violett, Gelb etc. Was so schön aussieht, ist teilweise sehr schwierig zu erreichen. Eine Flamme kann man durch die Salze von Metallen wie: Natrium (Gelb), Barium (Grün), Strontium (Rot),Kalium (Violett), Kupfer (Blau) färben. Die genannten Metalle sind nicht die einzigen, die Flammenfärbungen hervorrufen können, aber die gebräuchlichsten. Und wie immer muss man auch beim Thema Farbe wissen, was man erreichen will.
