Los fuegos artificiales se originaron en China hace unos 2000 años. La pólvora, también conocida como pólvora negra para distinguirla de la pólvora sin humo moderna, es el primer explosivo químico conocido. Casi mil años después, un monje chino llamado Li Tian creó el primer petardo llenando una vara de bambú con pólvora y arrojándola al fuego, generando una fuerte explosión.

Hoy en día, los fuegos artificiales se utilizan para celebrar eventos y tradiciones en muchas culturas del mundo. Aunque el 4 de julio sigue siendo el "gran día", los estadounidenses utilizan fuegos artificiales durante todo el año para celebrar en festivales, eventos especiales y eventos deportivos como el Super Bowl y el famoso espectáculo de Disney. Los fuegos artificiales iluminaron los cielos de todo Japón para conmemorar un año del inicio de los Juegos Olímpicos de Tokio.
Todos estamos un poco obsesionados con estas impresionantes vistas, pero ¿por qué algunos fuegos artificiales explotan, otros silban y otros crepitan? ¿Qué crea los deslumbrantes rojos, naranjas, amarillos, verdes, azules y morados que explotan en el cielo, provocando "oohhhhs" y "ahhhhhhs" de los espectadores cautivados?
Deleite a los ingenieros de fuegos artificiales en ciernes en la clase de ciencias mostrándoles la química detrás de los hermosos colores y los sonidos ensordecedores de los fuegos artificiales que encienden nuestras emociones.
Primero, veamos algo de la ciencia detrás de estas deslumbrantes sinfonías en el cielo.
combinación explosiva
Cada fuego artificial contiene al menos una sustancia química rica en oxígeno, un agente oxidante:
- nitrato de potasio
- perclorato de potasio
- El nitrato de estroncio es rico en oxígeno, pero también produce una llama roja.
Luego necesitará combustible para combinarlo con el oxidante y producir calor. Como combustible se utilizan sustancias como azufre, carbón vegetal, aluminio o magnesio en polvo. El oxidante rompe los enlaces químicos del combustible y libera energía. El fuego (de una mecha o de una llama directa) inicia una reacción química.
¿Qué se esconde detrás de los sonidos de clics, crujidos y explosiones?
¡Cúbrete los oídos! Cuando algunos fuegos artificiales estallan, pueden rivalizar con la tormenta más fuerte.
La mezcla química contenida en un fuego artificial determina el sonido que produce. Los pirotécnicos queman esta mezcla para crear la explosión o estallido que esperamos cuando suenan los fuegos artificiales. La pólvora es una carga explosiva hecha de azufre, carbón vegetal y nitrato de potasio (salitre). El azufre y el carbón actúan como combustibles, mientras que el salitre es un agente oxidante.
Hay cargas explosivas más modernas con polvo metálico en su interior, que son más nítidas y ruidosas y destellan con un efecto de luz, creando fuegos artificiales que sacuden la casa. Los cargos por explosión comunes incluyen:
- Polvo negro
- Destello de pólvora
- H3
- Mezcla de silbatos
Mantenga la pólvora seca porque una vez que se enciende la mecha, se quema en el centro de la caja, enciende la mecha de retardo conectada a la carga explosiva y ¡BOOM!
Ese sonido retumbante que escuchamos después de una explosión es causado por la rápida liberación de energía, lo que hace que el aire se expanda más rápido que la velocidad del sonido, creando una onda de choque. ¡Esos proyectiles que explotan en el aire son seguramente la prueba de que nuestra bandera sigue ahí (toque música patriótica aquí)!
Cómo los fuegos artificiales obtienen estos colores espectaculares
Sabemos que varios elementos químicos, cuando se calientan a altas temperaturas, eliminan esta energía emitiendo longitudes de onda de luz específicas. Las sales metálicas son ideales para los fuegos artificiales porque estos compuestos producen colores intensos cuando se queman.
Algunos ejemplos incluyen
- Estroncio para rojo
- Bario para verde
- Calcio para naranja
- Cobre para azul
- Sodio para amarillo
- Cobre y estroncio para violeta.
Cuando se enciende un elemento, los electrones que rodean los átomos se excitan y se cargan de energía en la llama. Cuando diferentes elementos se encienden, emiten diferentes longitudes de onda de luz, que se convierten en diferentes colores según el tipo de fuegos artificiales.
Algunos colores son más difíciles de reproducir que otros. La mayoría de los ingenieros pirotécnicos coinciden en que el azul es el color más difícil de producir. Esto se debe a que el cielo nocturno tiene un tinte azul, por lo que la mayoría de los tonos azules no se muestran tan bien como otros colores. Si intentas aclarar el azul para que contraste con el fondo, es posible que parezca descolorido. Debes conseguir el equilibrio adecuado de cobre y otros productos químicos en la llama o en la reacción de combustión para obtener la mejor llama azul en tus fuegos artificiales.
Los estudiantes disfrutarán aprendiendo sobre la química de la pirotecnia. Quizás algún día se convierta en el pirotécnico que nos deleite con el rugido, los estallidos y los colores brillantes de los fuegos artificiales.
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