Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Los billetes de banco actuales están hechos de algodón, lino u otras fibras textiles. Todos estos materiales están compuestos principalmente de celulosa, que es una sustancia fácilmente combustible. La celulosa en sí es un material muy barato, pero en forma de billete adquiere un valor mucho mayor, por lo que, ¿quién estaría dispuesto a aplicarle una llama? Con conocimientos de física y química se puede hacer sin riesgo.
El experimento
Para llevar a cabo este experimento necesitaremos agua, etanol (alcohol sanitario) y un billete hecho de celulosa y de bajo valor (por si acaso).
Se prepara una disolución que contenga aproximadamente el 50 % de volumen de alcohol y el 50 % de agua. En ella se impregna completamente el billete. Se deja que escurra un poco y se pone al fuego de un mechero, retirándose el billete en cuanto se vea una llama, que será la prueba de que se ha inflamado el alcohol. Esta llama se apagará sola sin que el billete se queme.
Hay que tener en cuenta que las llamas de alcohol diluido con agua a veces no se detectan bien. Una solución es disminuir la iluminación del lugar donde se hace el experimento; otra es disolver un poco de cloruro de sodio en la mezcla hidroalcohólica. Eso hará que la llama sea amarillo-anaranjada.
Variantes
Es aconsejable hacer primero el experimento con un trozo de papel de filtro, no solo para adquirir destreza y evitar posibles pérdidas, sino también para ensayar qué ocurre en otras condiciones.
Por ejemplo, se puede empapar el papel solo de agua y dejarlo escurrir brevemente. Si este papel mojado se pone durante unos segundos en la llama del mechero, no se quemará (salvo que se tenga mucho tiempo al fuego). En cambio, si se impregna solo de alcohol y se tiene el mismo tiempo en la llama sí que tenderá a quemarse.
El experimento también se puede hacer con metanol y con propanol. Y también se pueden emplear otras proporciones de agua/alcohol para ver qué sucede.
Explicación
Al acercar la llama al billete se evaporará algo de alcohol, cuyos vapores entrarán en combustión al contacto con el oxígeno del aire:
C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Como esta reacción es muy exotérmica, el calor hará que se evapore más alcohol y se queme. En cuanto al agua, que como es lógico no se quema, absorberá parte de ese calor simplemente para aumentar su temperatura y evaporarse. Hay que tener en cuenta que el agua tiene un calor específico relativamente alto: 1 cal·g−1·oC−1. Eso significa que por cada gramo de agua se necesita 1 caloría para que su temperatura aumente 1 oC. Dicho de otro modo, el agua es capaz de absorber bastante calor antes de llegar a los 100 oC.
Mientras tanto, el agua empleará parte del calor generado en la combustión del alcohol para vaporizarse. Pero la vaporización es una forma de retirar calor del sistema, y esto sucede de modo tan efectivo en este caso que la temperatura del papel se mantiene por debajo de su punto de ignición, que es de unos 233 oC (equivalentes a 451 oF, y de ahí el título de la película Fahrenheit 451).
La proporción de agua/alcohol idónea para hacer el experimento es 50/50 aproximadamente. Si la proporción de agua baja del 50 % aumentan las posibilidades de que el billete se queme ligeramente porque no habrá suficiente agua para absorber el calor de la combustión y enfriar el sistema.
Queda por explicar un detalle: la razón de que la llama del alcohol se haga más visible si se añade un poco de cloruro de sodio a la mezcla hidroalcohólica es que el sodio se excitará electrónicamente y emitirá su característica e intensa línea amarillo-anaranjada.
Precauciones
Como en todo experimento en que se producen llamas se debe extremar el cuidado para evitar incendios. En particular, la botella de alcohol debe mantenerse lejos del fuego.
Referencias
- Money to burn. Learn Chemistry (Royal Chemical Society). 2015 http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000836/money-to-burn?cmpid=CMP00005891.
- Fireproof banknote. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Fireproof_banknote.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
