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Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Vallejo
Química
Belmares Hernández Fidel
165-B








Fuegos artificiales
Los fuegos artificiales son en sí mismos pura química. No solo por las reacciones que posibilitan la explosión, sino también por los fundamentos que permiten obtener la gran gama de colores que garantizan la máxima espectacularidad. De todos modos, la composiciónquímica de las mezclas de compuestos que nos podemos encontrar en los fuegos artificiales suele ser un secreto de las casas comerciales que se guarda celosamente, sobre todo en lo referido al modo de obtener determinados colores, que como veremos posteriormente, requieren bastante investigación para conseguirlos.
No obstante, todos los fuegos artificiales suelen tener una serie de componentesbase que son comunes. A continuación haremos mención a las características principales de estos componentes.
Las sustancias base de toda mezcla pirotécnica son las siguientes:
• Sustancias oxidantes: Son las encargadas de generar el oxígeno que reaccionará en la reacción de combustión. Existen fundamentalmente tres tipos distintos de oxidantes: los nitratos, cloratos y percloratos, que,respectivamente, se componen de los aniones NO3− ClO3− ClO4 más un catión metálico. Acorde a las reacciones de descomposición de los oxidantes más utilizados podemos observar una diferencia fundamental:
2KNO3(s) → 2KNO2s +O2g (1)
2KClO3(S) →2KCl(s) +3O2 (g) (2)
KClO4(s) → KCl(s) + 2O2 (g) (3)
Dicha diferencia estriba en la cantidad de oxígeno que ceden en forma de oxígeno molecular. En el caso delos nitratos (reacción (1)), acorde a la estequiometria, de las 3 moléculas de oxígeno que se podrían liberar, solo se libera una. Es decir, que los nitratos ceden un tercio del oxígeno que contienen. Por el contrario, los cloratos y percloratos ceden todo su oxígeno en forma de oxígeno molecular.


• Sustancias reductoras: Son las encargadas de actuar como combustibles para reaccionar con eloxígeno molecular liberado por los oxidantes, dando lugar a la producción de grandes cantidades de gases calientes. Entre las especies reductoras más comunes en pirotecnia podemos destacar al carbono (C) y al azufre (S). Sus reacciones de combustión dan lugar a la formación de y CO2 SO2
En este punto quizás sea también instructivo que la mezcla de carbono, azufre y nitrato potásico o nitrato sódico,en las proporciones adecuadas, son los componentes tradicionales de la pólvora negra. Este explosivo junto con otros muchos han sido la fuerza de empuje de la artillería en los ejércitos, mayoritariamente en los últimos seis siglos. Aunque no es el objetivo de este artículo, baste decir que en un cañón, el funcionamiento es muy parecido al de un fuego artificial. La mezcla explosiva (sustanciaoxidante más sustancia reductora), al reaccionar genera de forma muy rápida una gran cantidad de gases, que son los encargados de empujar la bala y salir expelidos por la boca del cañón. Sobra decir que durante mucho tiempo, era bastante habitual que en medio del fragor de la batalla, los propios cañones explotasen, por sobrecalentamiento y por la vigorosa fuerza con la que se producen los gases enla reacción de combustión. Entre estos gases, suele ir presente una cantidad de carbono que no reacciona, y que es el responsable del color grisáceo del humo que sale por el cañón. Precisamente, esta fuerza de los gases es la responsable de que en los fuegos artificiales salgan los rayos coloridos en todas las direcciones (pues ahora, a diferencia de los cañones, no hay ningún conducto que dirijalos gases a un lugar concreto)
Sin embargo, en el caso de los fuegos artificiales, un tercer elemento resulta clave: el responsable del color. Suele tratarse de sales o incluso sustancias metálicas.



Tabla I
Rojo: Li2CO3, SrCO3, Sr (NO3)2, SrC2O4·H2O
Naranja: CaCl2, CaSO4·xH2O, CaCO3
Dorado: Fe, C, Aleación Ti-Fe
Amarillo: NaNO3, Na3AlF6, Na2C2O4, NaHCO3, NaCl
Verde: BaCl2, Ba...