Química, Universos

La química detrás de los fuegos artificiales

Este miércoles, en EE.UU, se celebrará una de las festividades más importantes del país americano: el Día de la Independencia. El 4 de julio se conmemora el hecho histórico de la separación de Estados Unidos de Gran Bretaña en 1775. Por ese motivo, los condados de todo el país se tiñen de rojo, blanco y azul. Además se realizan numerosas actividades lúdicas al aire libre. Una de las más conocidas es el espectáculo de los fuegos artificiales.

¿Nunca te has planteado por qué son tan impresionantes o cómo se consiguen?

Los fuegos artificiales

Luz, color, sonido y… belleza ante todo. Los fuegos artificiales son todo un espectáculo estético que llama la atención de toda persona que los ve. Como buenas alicantinas, estamos más que acostumbradas al olor a pólvora. Y qué decir del sonido o los cielos nocturnos iluminados por estos artificios. De hecho, la idea de hacer este artículo nace en una de esas noches mientras estábamos tiradas en la playa. Como no somos “nada” curiosas, nos planteamos qué era lo que hacía que cambiasen de color y de forma.

Mecha y bandera americana
Mecha y bandera americana. Vía pixabay.com

 

¿Cómo se hacen?

Lo que oímos en cada explosión no es más que el resultado de numerosas reacciones que tienen lugar durante el ascenso del cohete. Generalmente, las reacciones que tienen lugar son de oxidación-reducción, es decir, son las reacciones donde se produce un cese de electrones entre los reactivos (ya hablamos de este tipo de reacciones en el post de las pilas).

Los reactivos más utilizados son el carbono el cual se emplea como combustible para el ascenso del cohete, el magnesio que provee de mayor brillo y luz al proyectil y el calcio que se utiliza para realzar el color que aportan otros elementos que conoceremos a continuación.

Al tratarse de una combustión, el oxígeno se trata de un elemento esencial. Este es obtenido principalmente de tres tipos de oxidantes: los cloratos, los percloratos y los nitratos. La diferencia que existe entre estos tres compuestos radica en la cantidad de oxígeno que ceden. Los dos primeros transfieren todo su O2 mientras que los nitratos ceden tan solo un tercio. Estas sustancias junto al carbono o el azufre son las encargadas de que se produzca la combustión y la característica explosión.

 

El color

Pero más allá de esto, hay otro tema igual o incluso más interesante: el color.  Esta característica viene dada por las sales que se combinan en el interior del cohete (sí, has leído bien, sal, pero no la de echar a la ensalada, nos referimos a las sustancias compuestas por elementos metálicos y no metálicos unidos por un enlace iónico). Esto se debe a que estas sales cuando se queman emiten color.

Colores de los fuegos artificiales con sus elementos.
Colores de los fuegos artificiales con sus elementos. Vía tumblr.com

Por ejemplo, cuando se queman sales que contienen estroncio se obtiene un color rojizo, cuando las sustancias tienen bario se obtienen verdes o cuando las sustancias contienen cobre el color que se adopta es el azul. Sin embargo, resulta muy complicado obtener este último color, y por ello es menos habitual. Esto se debe a que el cobre si alcanza temperaturas altas el color que produce es el blanco. Para obtener tonalidades azuladas es necesario que la combustión se produzca a temperaturas bajas, algo complicado en la pirotecnia.

Después de que se produzca la explosión y que todos los presentes hayan soltado el característico ohhh de admiración, te habrás percatado de que algunos cohetes sueltan una especie de “purpurina” o de destellos. Esto se debe a que contienen trisulfido de antimonio.

La carrera entre el sonido y la luz

Seguro que al ver los fuegos artificiales te habrás dado cuenta de que primero observamos los colores y posteriormente oímos la explosión. Esto simplemente se debe a que la velocidad de la luz (3×108 m/s) es mucho mayor a la del sonido (343,5 m/s).  El tiempo que tardamos en escuchar dicha explosión está relacionado con la distancia a la que estamos de ella. Si empezamos a contar desde el momento en el que vemos la imagen hasta que lo escuchamos y dividimos ese número entre 3, obtendremos la distancia en km a la que estamos de ella. Esto, de igual manera es aplicable cuando en una tormenta vemos caer el rayo y después escuchamos el trueno.

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