Colorido espectáculo de verán
As vivas cores que producen os fogos artificiais, o ruído e o espectáculo son paira moito un dos principais expoñentes da festa. Pero os espectáculos tamén cegan, o espectador non é consciente da infraestrutura do espectáculo e no caso dos foguetes ocorre así: detrás desas luces e explosións hai una estrutura sinxela e mesturas precisas.
Usos ao longo da historia
O foguete é de orixe chinesa. O po negro ou polo menos a pólvora utilizouse por primeira vez nel, VIII. e IX. ao redor dos séculos. En Europa, XIII-XIV. Apareceu cara ao século XX.
Durante a Idade Media, durante a guerra, non se utilizaron paira incendiar, pero si paira asustar aos cabalos. Paira aumentar este efecto, o XVI. A finais do século XX, os foguetes enchíanse de petardos e selectas, idea que logo se descartou. É máis, debido á dificultade de determinar a dirección dos foguetes, descartáronse por completo durante moito tempo. Con todo, parece que foron moi utilizados durante a Primeira Guerra Mundial e, do mesmo xeito que ocorreu con outros materiais e tecnoloxías, hoxe en día utilízanse maioritariamente paira celebracións, a escusa paira desenvolver foguetes foi a guerra.
Estrutura dos fogos artificiais
A maioría dos fogos artificiais só teñen dous compartimentos. O inferior, que está en contacto coa mecha, énchese de pólvora, e no segundo métense os elementos que van crear o espectáculo ao explotar. Os fogos artificiais con máis compartimentos sucédense con máis dunha explosión.
A pólvora, ao queimarse, segrega gran cantidade de gas e move o foguete até a altura en que estala. O gas salgue dos orificios preparados paira iso, o que fai que o foguete se mova. A pólvora non se estende moito, non é moi tóxica e é moi estable en zonas sen humidade, por iso utilízase tanto.
Una vez incendiados, paira evitar que chocen coa campá da igrexa, os foguetes de retención en dirección recta levan un pau.
Nada máis incendiar a pólvora, o foguete parte a toda velocidade no ceo ata que explota bruscamente. Entón, paira o goce dos máis pequenos e maiores da casa, o ceo adórnase con vivas cores e todo tipo de formas. Nalgúns casos prodúcese una luminosidade brillante e un elevado ruído. Estas son as características dos fogos artificiais: luminosidade, cor, forma e ruído.
Iluminando o ceo
Os fogos artificiais producen a luz por dous fenómenos, pero en ambos os casos prodúcense reaccións redox. É dicir, un oxidante oxida a outro composto. Estas reaccións necesitan osíxeno, pero no caso dos fogos artificiais non consumen osíxeno do aire. Os oxidantes utilizados adoitan ser salgues metálicas ricas en osíxeno como nitratos, cloratos e percloratos.
Os fenómenos xeradores de luz son a incandescencia e a emisión atómica. A incandescencia é, sinxelamente, a propiedade da materia de emitir luz por altas temperaturas. Con todo, merece a pena mencionar un pequeno detalle: a luz emitida é proporcional á temperatura, é dicir, o granulado. Por tanto, cun lixeiro aumento da temperatura conséguese moita máis luz.
É o caso do magnesio. As partículas de óxido metálico xeradas na oxidación do combustible elévanse a temperaturas superiores a 3.000 ºC, xerando una luminosidade suficiente paira cegar a incandescencia.
Con todo, os produtores baséanse na emisión atómica paira obter a cor brillante dos fogos artificiais actuais. Detrás deste nome técnico hai un suceso relativamente simple, en cuxa base se atopan os electróns.
Os electróns atópanse ao redor do núcleo do átomo, ordenados escalonadamente en función da súa enerxía. Cando absorbe enerxía dunha fonte de enerxía externa, nese caso a calor é a fonte de enerxía, saltan ao seguinte nivel de enerxía. Paira pasar dun nivel a outro, coma se as escaleiras estivesen a subir, os electróns necesitan enerxía e non poden quedar a medio camiño de dous chanzos. Con todo, o novo nivel enerxético normalmente non é estable e o electrón volverá rapidamente ao nivel inicial de enerxía. Pero en todo isto, onde está a luz?
Cando o electrón baixa ao nivel básico de enerxía, libera como luz esa diferenza de enerxía. Dependendo do átomo, a diferenza entre niveis enerxéticos será maior ou menor, polo que os electróns non liberarán a mesma cantidade de enerxía.
A luz convertida en cor
Pero o obxectivo dos fogos artificiais non é iluminar o ceo, senón seducir ao espectador, e paira iso deben decorar o ceo con vivas cores. Pero existe relación entre a luz e as cores? E como se crean as cores?
As cores son sensacións que produce a luz e, por tanto, paira saber como se producen as cores, primeiro hai que saber que é a luz
A luz é una onda electromagnética que se define en función de dous parámetros: frecuencia e lonxitude de onda. Comparando coas ondas que explotan na praia, a frecuencia sería o número de ondas que chegan nun tempo limitado e a distancia de onda entre unha onda e a seguinte. Canto maior é a enerxía, menor é a lonxitude de onda da luz.
O ollo humano non ve todas as lonxitudes de onda, só ve entre 400 e 800 nm aproximadamente e a cada lonxitude correspóndelle unha cor. A ubela é a cor de menor lonxitude de onda que pode ver o ollo humano (380 nm) e o vermello o de maior lonxitude de onda (780 nm). As ondas entre estas lonxitudes corresponden ao azul, verde, amarelo e laranxa. O branco obtense emitindo ondas de diferente lonxitude no mesmo momento.
Dependendo dos compoñentes que se utilicen paira a fabricación do lume artificial, obteranse ondas de diferente lonxitude. Por pór un exemplo, se se quere facer lume artificial de cor verde utilizarase o bario. En concreto, no momento da explosión deberá xerarse un cloruro de bario (BaCl 2), composto que produce ondas dunha lonxitude aproximada de 500-530 nm, que é o correspondente ao verde.
É máis fácil que conseguilo! Isto débese a que, en caso de exceso de osíxeno, en lugar de formar cloruro de bario, producirase óxido de bario (BaO) que producirá ondas de 480-600 nm. Estas lonxitudes de onda dan cores do azul ao verde ao laranxa. Estas cores poden ser moi bonitos, pero están moi lonxe do verde que se quería conseguir ao principio.
Os átomos de sodio son os que xeran una das ondas máis longas por emisión atómica. Ao quentarse a máis de 1.800 ºC, estes átomos crean unha intensa cor amarela-laranxa. A vitalidade desta cor cobre o resto de cores que poden producirse no mesmo momento.
Paira conseguir as cores con precisión é necesario utilizar os compoñentes de cada un deles, pero ademais hai que controlar moi ben as reaccións redox paira evitar a formación de moléculas non desexadas.
Perdendo en formas…
Ademais das cores, os espectadores son fascinados polas formas: desprendementos de auga, palmeiras, cometas, serpentinas… Dependendo dos ingredientes e da estrutura, pódense formar de todas as formas. Pero todos eles baséanse no principio de que os fogos artificiais necesitan a máxima enerxía no menor espazo posible.
Una das formas máis coñecidas é a da palma que pecha as sesións de fogos artificiais. A palmeira ten bolsitas cheas dunha mestura pirotécnica chamada ‘estrela’. Dependendo da localización destas bolsas crearanse distintas formas.
Tamén hai fogos artificiais de gran variedade. Ao explotar cada compartimento acéndese un dispositivo que provoca un retardo que fai estalar o seguinte compartimento. Isto permite que nun só foguete prodúzase máis dunha explosión.
Por outra banda, a duración das faíscas varía en función do tamaño das partículas do lume artificial. Se se desexa que a luz se manteña durante moito tempo, basta con utilizar partículas grandes, que permanecerán máis tempo quentes e a combustión avanzará co osíxeno do aire.
Se alguén cría que as cores e formas dos fogos artificiais obtéñense por casualidade, a partir de agora terá claro que no fígado hai fenómenos de combustión e emisión de luz, compoñentes e estruturas ben traballadas.
Una vez coñecidas as partes ocultas dos fogos artificiais, non vos queda máis que mirar ao ceo e gozar do espectáculo que ofrecen.
potasio Clorato de potasio
KNO 3 KCIO 3
Azula420-460 nmCobre Zinc
Cloruro de
cobre(I)
Sulfato de
cobre(II) CineCuSO 4 ZnVerdea520-560
Bnitrato de
clorario Bario
Pois (NON 3 ) 2
BaCI 2
Ba(CIO 3 ) 2
sodio Óxido de sodio Nitrato de sodio
Na 2 C 2 Ou 4 Na 2 Ou
NANO 3 Espino de magnesio 600-620 nmCalcio Nitrato de calcio Ca(NON
3 ) 2
Branquivermello 680-780 nmNitrato de aluminio extraccio
Nitrato
de
estribio
Punto negro dos fogos artificiais Os fogos artificiais poden ser espectaculares, pero desgraciadamente tamén son responsables da contaminación que o ollo humano non ve. De feito, un estudo realizado en Delhi (India) o pasado outono demostrou que os fogos artificiais son un dos causantes do efecto invernadoiro (Ou 3). O ozono é un contaminante secundario, é dicir, non se emite directamente á atmosfera. Prodúcese cando os óxidos de nitróxeno e os compostos orgánicos volátiles reaccionan baixo a radiación solar. Pero, como xa se indicou, tamén pode deberse a fogos artificiais. Nos fogos artificiais utilízanse sales metálicos ricas en osíxeno como percloratos, estroncio, nitratos e cloratos. Gran parte da luz que se xera ao queimar estes sales ten una lonxitude de onda inferior a 240 nm (aínda que o ollo humano non o ve) e a enerxía radioactiva destas emisións é suficiente paira disociar as moléculas de osíxeno atmosféricas e formar átomos de osíxeno. A continuación enlázanse as moléculas de osíxeno cos átomos de osíxeno recentemente formados e fórmase o ozono. |
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
