viernes, 27 de julio de 2012

Como hacer fuegos artificiales

La creación de fuegos artificiales es una tarea difícil, y requiere de la combinación de arte y ciencia (en particular química y física). La formación de las "estrellas" (puntos brillantes en los fuegos) generalmente requieren de un generador de oxígeno, un comburente, un pegamento o liga (para mantener todo en su lugar) y el generador del color. La producción del color se logra por uno de dos mecanismos: incandescencia o luminiscencia.





Sin embargo, los fuegos artificiales son en sí mismos pura química.  No solo por las reacciones que 
posibilitan la explosión, sino también por los fundamentos que permiten obtener la gran gama de colores 
que garantizan la máxima espectacularidad. De todos modos, la composición química de las mezclas de 
compuestos que nos podemos encontrar en los fuegos artificiales suele ser  un secreto de las casas 
comerciales que se guarda celosamente, sobre todo en lo referido al modo de obtener determinados 
colores, que como veremos posteriormente, requieren bastante investigación para conseguirlos.


No obstante, todos los fuegos artificiales suelen tener una serie de componentes base que son comunes. A
continuación haremos mención a las características principales de estos componentes.  
Las sustancias base de toda mezcla pirotécnica son las siguientes: 
• Sustancias oxidantes: 
Son las encargadas de generar el oxígeno que reaccionará en la reacción de combustión. Existen 
fundamentalmente tres tipos distintos de oxidantes: los nitratos, cloratos y percloratos, que, 
respectivamente, se componen de los aniones  ,  o  más un catión metálico. Acorde a 
las reacciones de descomposición de los oxidantes más utilizados podemos observar una diferencia 
fundamental:                                          
                                                         



Dicha diferencia estriba en la cantidad de oxígeno que ceden en forma de oxígeno molecular. En el 
caso de los nitratos (reacción (1)), acorde a la estequiometría, de las 3 moléculas de oxígeno que se 
podrían liberar, solo se libera una. Es decir, que los nitratos ceden un tercio del oxígeno que 
contienen. Por el contrario, los cloratos y percloratos ceden todo su oxígeno en forma de oxígeno 
molecular. 


• Sustancias reductoras: 
Son las encargadas de actuar como combustibles  para reaccionar con el oxígeno molecular liberado 
por los oxidantes, dando lugar a la producción de  grandes cantidades de gases calientes. Entre las
especies reductoras más comunes en pirotecnia podemos destacar al carbono (C) y al azufre (S). Sus
reacciones de combustión dan lugar a la formación de  y  .  CO2
SO2.

Sin embargo, en el caso de los fuegos artificiales, un tercer elemento resulta clave: el responsable del 
color. Suele tratarse de sales o incluso sustancias metálicas, que resumimos en la siguiente tabla.










¿Y cómo se produce el color?
Hasta ahora, solo hemos prestado atención a la composición y mecanismos de reacción que tienen lugar 
en los fuegos artificiales, pero no hemos tratado el fundamento de la producción de color, que, al fin y al
cabo, es lo que los hace valiosos en el espectáculo. 
Existen dos modos en que los fuegos artificiales producen color: la incandescencia y la luminiscencia.


La incandescencia es la emisión de radicación (que en un intervalo de frecuencia o longitud de onda 
adecuado da lugar al color) como consecuencia de que el cuerpo emisor está  a alta temperatura. La 
emsión de esta radiación suele comenzar en la zona infrarroja del espectro, y a medida que la temperatura 
aumenta, se desplaza hacia la zona del rojo/amarillo. Una manera de observar este modo de emitir color
lo tenemos en nuestras propias casas. Cuando calentamos un horno a altas temperaturas y, con cuidado, 
miramos a las barras que suelen estar en la parte superior, podemos ver que tienen un color anaranjado. 
Incluso, si la temperatura es lo suficientemente elevada y la luz de la cocina está apagada, puede verse 
que el interior del horno está levemente iluminado. El problema que tiene la incandescencia es que los 
únicos colores que se pueden producir son los rojizos/amarillos, o si la temperatura es muy alta, el blanco. 




 Por su parte, la luminiscencia, viene a suplir este defecto de la incandescencia, pues con ella sí pueden 
obtenerse todos los colores del espectro visible. Como hemos comentado, para que haya color es 
necesario que un cuerpo emita radiación con una longitud de onda adecuada (el  espectro visible está 
aproximadamente entre los 400nm (azul) y los 700nm (rojo)).  








En el caso de los fuegos artificiales, el cuerpo que emite la radiación son los cationes metálicos de las 
sustancias que hemos reflejado en la Tabla I. Debido a las grandes cantidades de energía que se liberan en 
la reacción de combustión, los electrones más externos de estas sustancias metálicas son promocionados a 
niveles de energía superiores. Sin embargo, los electrones suelen tener vértigo, y en vez de quedarse en 
un piso superior, tienden a volver rápidamente al nivel energético que ocupaban antes de la excitación. 
Por ello, para coger el camino de vuelta deben emitir el exceso de energía que han adquirido con la 
combustión, lo que nos permite observar el color.  Cuanto más energético sea el salto, más cerca 
estaremos de los colores azules, mientras que los saltos menos energéticos estarán relacionados con la 
zona roja del espectro. 











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