Els colors de les flames

Quan parlem del foc acostumem a pensar en la típica flama de color vermell per la perifèria i més aviat groc a la part del centre. Segurament és perquè són les flames que veiem més sovint, a les llars de foc o als incendis forestals. Però si recordem la flama dels cremadors de la cuina ja ens apartem d’aquest esquema i notem la presència del color blau. I els focs artificials, amb tot el ventall de colors que mostren, indiquen que el foc, les flames, amaguen més secrets dels que sembla.

Als laboratoris es coneix prou bé el fet que diferents productes generen flames de diferents colors. És tan característic que fins i tot hi ha assaigs de flama, consistents en cremar algun producte per esbrinar, depenent de la flama que faci, quina és la seva composició. No és un mètode extremadament precís, però és ràpid i barat, de manera que serveix per primeres aproximacions.

La pregunta clau és, de que depèn el color de les flames?

Doncs de varies coses, però sobretot està condicionada pels elements químics que cremen. El que té lloc a la flama és que els àtoms de cada element que hi hagi per allà reben molta energia. Més com més temperatura tingui el foc. Cal recordar que cada àtom està fet per un nucli, on hi ha els protons i els neutrons, i un núvol d’electrons movent-se al voltant. La gràcia és que els electrons no estan en qualsevol posició sinó que ocupen diferents capes, depenent de la quantitat d’energia que portin. Ah! I només poden estar en una capa energètica. No poden quedar-se a meitat de camí.

Doncs el que passa amb el foc és que els electrons capten prou energia per poder “saltar” a un estat d’energia més elevat. Pugen a la capa superior per dir-ho així. O dues capes més a munt si la temperatura és encara més elevada. Ara bé, no s’hi poden quedar gaire estona i ràpidament tornen a caure al seu lloc habitual. Per fer-ho han de deixar anar l’energia que havien captat i això ho fan alliberant un fotó. És a dir, emetent llum.

I el cas és que aquesta llum serà diferent depenent del salt que hagi fet l’electró. Després de tot, el color només és la manera com detectem els humans la longitud d’ona de la llum. Si els electrons havien fet un gran salt o si estan en capes més aviat elevades, emetran determinats fotons, que nosaltres identificarem com determinada llum. Si els electrons estan en altres capes, l’energia dels fotons serà diferent i, per tant, també ho serà el color de la llum. Com que cada element té una distribució particular d’electrons, cada element, o cada molècula, al cremar genera la seva pròpia llum d’un color característic.

Amb això juguen els especialistes en pirotècnia per aconseguir els efectes de colors dels focs artificials. Una de les aplicacions de la química més vistoses que podem admirar. I al final, tot plegat només són electrons saltant de capa en capa i fotons que es van emetent sense parar.