Pirotecnia

Pirotecnia: La química y el color en los fuegos artificiales

Fin de Año. Primero, doce campanadas y doce uvas; después, besos, abrazos, deseos de “¡Feliz año nuevo!” y muchos, muchísimos colores en el cielo. La pirotecnia acompaña nuestras celebraciones importantes, aporta una nota colorista y sus efectos mágicos nos fascinan para mantenernos con la mirada puesta en alto mientras duran.

Una imagen de los fuegos artificiales sobre la Bahía de Palma, el 20 de enero en las fiestas de San Sebastián, festival Aiquafoc de 2001 (dbalears.cat)

Pero… ¿qué química hay tras estos efectos fascinantes? Pues detrás de estos se encuentran esencialmente dos fenómenos: la incandescencia y la luminiscencia. En el primero, el responsable de la aparición del color es esencialmente la energía calorífica; el calor elevado provoca que una sustancia emita radiación en la región infrarroja del espectro, para después emitir radiación roja, naranja, amarilla y, finalmente, blanca si el calor suministrado es suficiente, es decir, que el color que se obtenga dependerá de la temperatura y, si ésta puede controlarse en el fuego artificial se podrá lograr el efecto deseado. Esta emisión luminosa no está constituida por longitudes de onda precisas, sino que es un espectro continuo.

En cambio, tras el segundo fenómeno, la luminiscencia, se hallan esencialmente los espectros atómicos, es decir, el hecho de que cada elemento absorbe y emite energía (tras ser excitado) a distintas longitudes de onda. Si estas longitudes de onda están dentro de la región del visible, las llamamos “colores”. Lo que observamos en el caso de la luminiscencia, por tanto, es el espectro de emisión de una sustancia (concretamente de un metal, libre o combinado), y dicho espectro no es un continuo como en el caso de la incandescencia, sino que se trata de líneas discretas.

En este punto resulta interesante comentar que, en un laboratorio químico, podemos llevar a incandescencia una sal metálica para comprobar qué colores produce la excitación del metal (el catión). Si tomamos un hilo de platino o de nicrom, bien limpio y, tras humedecerlo con ácido clorhídrico, tocamos la sal para que se adhiera, podemos quemar dicha sal en la llama del mechero Bunsen. Puesto que hemos humedecido el hilo con ácido clorhídrico, la reacción que se produce es que la sal se transforma en un cloruro del metal correspondiente (si no era un cloruro inicialmente) que puede llegar a ser volátil a temperaturas muy elevadas y la llama se colorea.

Puesto que las coloraciones dependen de la excitación energética del metal, serán características de cada elemento. Así, la incandescencia a la llama se puede utilizar como una técnica analítica cualitativa para determinar qué metal tenemos en una muestra (ensayo a la llama). Esto es válido únicamente si la emisión energética de los metales se da en la región

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