La química de los fuegos artificiales

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Eva Merino García  >

El origen de los fuegos artificiales se remonta a hace más de 1000 años, en China. En la antigüedad se utilizaban para ahuyentar a los malos espíritus y en la actualidad se utilizan como espectáculo.

Los fuegos artificiales no sólo tienen química en cuanto a que todos nos quedamos obnubilados cuando los vemos, sino también, a que su comportamiento se debe, a unas reacciones químicas que ocurren en su interior como resultado de su composición, y a su conformación. Estas reacciones químicas, que son reacciones redox en estado gaseoso, tienen unos componentes base:

Oxidantes: son los que aportan el oxígeno para la combustión. Estos oxidantes pueden ser cloratos, percloratos o nitratos.

Reductores: son los combustibles que actúan con el oxígeno de los oxidantes, produciendo gases calientes. Los reductores son el carbono y el azufre.

Estos reductores junto con el nitrato potásico o nitrato sódico, es lo que se conoce como pólvora negra, cuyas proporciones son: 10% de SO2, 15% de CO2 y 75% de nitrato potásico o sódico.

Ligantes: éstos tienen que tener ciertas características para cumplir bien su función, entre ellas están: dar consolidación a la mezcla, resistencia a los disolventes, estabilidad para no alterar el color de la llama.

Agentes colorantes: como agentes colorantes se utilizan sales de metales. Los cationes son los que producen el color y los aniones son los que influyen en la temperatura de la llama.

Los metales que se usan para conseguir los diferentes colores son:

Metal Color
Litio, estroncio Rojo
Calcio Naranja
Hierro Dorado
Sodio Amarillo
Bario Verde
Cobre Azul
Aluminio, Titanio, Magnesio Blanco

El color se produce por dos mecanismos: incandescencia y luminiscencia.

Incandescencia: La luz se produce por la energía calorífica. Cuando un cuerpo es calentado a cierta temperatura, emite una radiación electromagnética dentro del espectro visible.

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Dependiendo de la temperatura a la que se caliente, la luz de la radiación puede ir desde el rojo hasta el blanco, pasando por los colores intermedios, a medida que va aumentando la temperatura. Por lo que controlando la temperatura, se puede controlar el color de los fuegos artificiales.

– Luminiscencia: Se conoce como “luz fría”, debido a que se produce a temperatura ambiente, o incluso, a más bajas temperaturas. Cuando un cuerpo recibe energía, los electrones absorben dicha energía y son excitados, saltando de un nivel de energía en el que se encuentran en estado fundamental a un nivel de energía superior. Como en estado excitado los átomos son muy inestables, los electrones vuelven a su estado fundamental, emitiendo la energía absorbida en forma de fotones.

 

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Dependiendo de la longitud de onda de la energía, así será el color de la luz emitida.

 

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En cuanto a las direcciones en las que se dirigen y a las formas que toman, se deben al diseño del interior de los cartuchos y a la distribución de la pólvora y las demás sustancias.

Ahora que ya sabemos en qué se basan sus fundamentos, disfrutemos del gran espectáculo que son los fuegos artificiales:

 

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