Fuegos
artificiales y colores de flama Cuando ciertas sustancias químicas se calientan
en una flama, se observa coloraciones características. Los colores específicos
están determinados por el elemento metálico en particular que este presenta en
el compuesto. Los fuegos artificiales de brillantes colores rojo, oro y verde
emiten frecuencias que son características del metal presente. Si la luz de una
flama en la que se calienta una sustancia química determinada se hace pasar a
través de un prisma, solo se observaran líneas coloridas angostas en vez del
espectro continuo que se observa cuando de hace pasar luz blanca a través de un
prisma. Cada línea corresponde a luz energía y frecuencia definidas. El patrón
específico de líneas coloridas y frecuencias emitidas por cada elemento, su
espectro de líneas, es una propiedad característica del elemento. El espectro
de líneas permite identificar el elemento, y se utiliza un instrumento llamado
espectroscopio para observar este espectro. Dos científicos alemanes, Robert
Bunsen y Gustav Kirchoff, informaron en 1859 que cada elemento tiene un
espectro característico. Los científicos han utilizado los espectros de líneas
para establecer la constitución química de las estrellas y también de la
atmósfera de los planetas. Hasta hace poco tiempo, todo lo que se sabía de los
cuerpos celestes tuvo que deducirse del examen de esta luz. Durante el eclipse
solar de 1868, el astrónomo francés Pierre Janssen identifico una línea nueva
en el espectro solar. Esta línea se debía a la presencia del elemento helio,
que aun no había sido descubierto en la Tierra. Es probable que hayas observado
la flama amarilla que se produce cuando se rocía sal común (cloruro de sodio)
sobre la flama de un asador. Cuando se mira esta flama amarilla a través de un
espectroscopio, solo aparece una línea amarilla. Si se examina la luz
amarillenta de una lámpara de vapor de sodio del alumbrado público a través de
un espectroscopio, se observa la misma línea, pues el sodio está presente en
ambos casos. El color amarillo de flama (incluso sin ayuda de un
espectroscopio) permite identificar la presencia de sodio en una muestra.
Cuando miramos una deslumbrante exhibición de fuegos artificiales, los vivos
colores proporcionan indicios reveladores acerca de los elementos que se
presentan. En el año de 1900, el físico alemán Max Planck, quien se hizo
acreedor al premio Nobel por su trabajo, propuso una explicación, conocida como
teoría cuántica, de las frecuencias de la luz que emiten los sólidos muy
calientes. En 1905 Albert Einstein amplió esta teoría para incluir todas las
formas de luz. El arte de usar mezclas de productos químicos para producir
explosivos es muy antiguo. La pólvora, una mezcla de nitrato de potasio, carbón
y azufre se usaba en China mucho antes del año 1000 a.C., y ha sido empleada
durante el siglo en la fabricación de explosivos militares, en la construcción
y en los fuegos artificiales. Antes del siglo XIX, los fuegos artificiales se
usaban solo para cohetes y efectos sonoros. Los colores anaranjados y amarillos
se deben a la presencia de carbono y limadura de hierro. Sin embargo, debido al
gran avance de la química en el siglo XIX, se comenzaron a emplear nuevos
compuestos con este fin. Las sales de cobre, estroncio y bario permitieron
añadir colores brillantes, mientras que el magnesio y el aluminio metálico
produjeron luz blanca y deslumbrante. ¿Cómo se produce los brillantes colores y
las explosiones sonoras de los fuegos artificiales? En realidad ello se debe a
unos cuantos productos químicos que produce efectos espectaculares. Para
producir ruido y destellos se hace reaccionar un oxidante con algún metal como
magnesio o aluminio mezclado con azufre. La reacción resultante produce un
destello brillante que se debe a que el aluminio o el magnesio se quema, y el
ruido o estallido se debe a la rápida expansión de los gases. Para obtener el
efecto colorido se incluye en un elemento que se quema con flama de color
atractivo. Los colores amarillos de los fuegos artificiales se deben al sodio.
Las sales de estroncio producen el color rojo, que se usa también para las
luces de seguridad que se emplean en las carreteras. Las sales de bario
producen un color verde. Aunque se podría pensar que la composición química de
los fuegos artificiales es sencilla, para logar los destellos de color blanco
vivido y los brillantes colores se requiere prepara mezclas muy complejas. Por
ejemplo, como los destellos blancos producen flama de alta temperatura, los
colores tienden a palidecer. Otro problema de debe al uso de sales de sodio:
este produce un color amarillo brillante, por lo que no se emplea cuando se
desea observar otros colores. En resumen, para fabricar fuegos artificiales que
producen los efectos deseados y sean seguros de manejar, hay que elegir los
productos químicos con sumo cuidado.
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