Arxiu del dimarts , 26/09/2017

Castells de focs i química redox

dimarts , 26/09/2017

Final de festa i castell de focs. Ahir va ser el piromusical de la Mercè, però la majoria de pobles i ciutats ja han anat gaudint de la seva festa major i dels corresponents castells de focs. Un espectacle que no para d’evolucionar però que sempre acaba tenint com a punt de partida un seguit de reaccions químiques i d’efectes físics que finalment generen els esclats de llum i color que ens deixen bocabadats.

La part important i la que històricament va permetre que es comencessin a fer focs artificials és, naturalment, la pólvora. És el compost que permet empènyer el coet cap a l’altura desitjada, però això sol quedaria molt poc interessant. La gràcia és l’esclat de color que té lloc quan arriba el moment precís. Això s’aconsegueix fent que tingui lloc una reacció química d’oxidació-reducció (o “redox”). Sona avorrit, però fins i tot una foguera a la llar de foc no deixa de ser una reacció d’aquest tipus: els components de la fusta reaccionen amb l’oxigen de l’aire i alliberen energia en forma de calor i llum. Doncs en els focs artificials ha de passar el mateix però de manera més ràpida, explosivament ràpida. Per això es preparen per separat un element que cremarà i un altre que aportarà oxigen (essencialment nitrats, clorats o perclorats) perquè la reacció tingui lloc. Amb això es pot aconseguir l’explosió de la mida i intensitat desitjades.

Ara només queda el color. Si afegim diferents productes químics, podem generar llum de diferents colors en funció dels àtoms que es trobin enmig de l’explosió. El que passarà és que part de l’energia alliberada per l’explosió passarà a alguns electrons dels àtoms aquests. Els electrons esta, normalment en un determinat nivell energètic, però si els hi donem una “empenteta”, passen a nivells d’energia més elevats. Allà, però, no hi estan gaire estona i tornen a caure al seu nivell original, alliberant en la caiguda l’excés d’energia que havien captat. I aquest alliberament el fan en forma de llum. La gràcia és que cada àtom disposa d’una combinació d’electrons situats en uns nivells d’energia únics i particulars. De manera que la llum que emetrà cada àtom quan els electrons retornin al nivell que els correspon tindrà una energia característica, i això vol dir un color característic.

Per exemple, les sals que contenen calci generen llum de color taronja, El sodi dóna el groc, el bari verd, el ferro daurat i el coure blau. També s’hi pot afegir altres elements, com el magnesi o el titani, per aconseguir més brillantor ja que emeten llum blanca. La gràcia d’un bon artista dels focs artificials és dominar la química d’aquestes reaccions que, sovint, pot ser realment complexa.

Ara, la majoria de festes majors ja han passat, de manera que caldrà esperar una mica, potser fins cap d’any, per tornar a gaudir de l’espectacle que ofereixen un seguit de reaccions d’oxidació-reducció entre diferents compostos químics ben triats.