¿Cuánta ciencia hay en los fuegos artificiales?

El uso de los fuegos artificiales es una práctica milenaria y extendida en diversas culturas. Para la mayoría de las personas constituyen todo un espectáculo, así como un símbolo de celebración de diversos eventos de notable importancia. Sin embargo, detrás de sus hermosos estallidos en el firmamento y sus luces de colores que nos deslumbran, hay todo un proceso físico y químico que se lleva a cabo con materiales de laboratorio, por lo que la pirotecnia es mucho más que un juego, ya que hay una industria a cargo, que implementa minuciosos procesos de producción, y una historia interesante que vale la pena conocer.

No cabe duda que los fuegos artificiales son altamente representativos y muchas de las ocasiones especiales que celebramos a lo largo del año no estarían completas sin ellos. Seguramente han disfrutado de un buen espectáculo de luces en la inauguración de un evento deportivo, en una feria local, durante el festejo de Navidad y Año Nuevo e incluso el 15 de septiembre, fecha en la que recordamos el «Grito de Dolores». Pero, más allá de su belleza, seguramente todos nos hemos preguntado más de una vez cómo es que se producen estas explosiones y el porqué de los colores.

En principio, deben saber que su origen está íntimamente relacionado con la invención de la pólvora, si bien en aquella época no había amplia disponibilidad de equipos de laboratorio, se contaban con los conocimientos básicos que les permitían generar un perfil homogéneo del producto final, así como de los componentes que era necesario manejar para lograr los efectos de colorido deseados.

Breve historia de los fuegos artificiales

La China Imperial fue responsable de muchos de los grandes descubrimientos que marcaron la historia de la humanidad. Desde la imprenta y el papel, hasta el nacimiento de la pirotecnia, su curiosidad por las ciencias no tenía límites y muchos de sus avances precoces nos han permitido mejorar y potenciar el desarrollo de las industrias, tal y como las conocemos. De hecho, los fuegos artificiales son uno de los descubrimientos más antiguos, siendo su primer atisbo en el año 200 a. C., cuando un bambú fue lanzado al fuego. De este modo, una vez que se expandió el aire por efecto del calor, explotó, motivo por el que los aldeanos empezaron a emplear dicho método para ahuyentar a los malos espíritus.

Siglos más tarde, entre el 600 y el 900 a. C., se prendió una mecha y, a partir de la combinación de azufre, carbón y salitre, mediante el empleo de materiales de laboratorio primitivos, se encendió un filamento que causó una explosión. El alquimista que llevó a cabo el experimento se percató de que, en la medida en que el salitre contenía una mayor concentración de oxígeno, más significativa era la magnitud del estallido. Por ello, los chinos de la época no demoraron mucho en combinar esta inestable mezcla con polvo de rocas y metal, a fin de generar elementos que cumplieran con un propósito en sus campañas bélicas.

En el 1295 d. C., Marco Polo llevó los fuegos artificiales a Europa, junto con otros materiales descubiertos en Asia, como joyas, porcelana y muchas especias, así que es posible afirmar que fue él quien introdujo estos químicos explosivos en el mundo occidental. Sin embargo, y pese a que se le podría atribuir este avance en nuestra civilización, desde entonces se llevaron a cabo muchos logros y la producción de fuegos artificiales se convirtió, poco a poco, en toda una industria de gran alcance con diversas aplicaciones cotidianas.

Basta citar, por ejemplo, que entre 1830 y 1840, los italianos reformularon la manera de emplear la pirotecnia, introduciendo el color, a través de reacciones químicas con sales metálicas, como estroncio para producir el rojo, bario para obtener el verde, cobre para el azul y sodio para el amarillo. Muchas marcas de reconocimiento mundial se han valido de la fascinación que producen estos espectáculos de luces para promocionarse; tal es el caso de Disney, que fue uno de los mayores consumidores de juegos pirotécnicos en los Estados Unidos y, un año antes de que se produjera el cambio de milenio, el parque Epcot usó aire comprimido, en lugar de pólvora, para realizar un festejo conmemorativo.

¿Cómo se obtienen los colores presentes en los juegos pirotécnicos?

Pero ¿cómo es posible que tal espectáculo tenga lugar a decenas de metros de nosotros, en el marco de un cielo despejado, donde las luces parecen más brillantes? El poeta Goethe dijo en una oportunidad que un loco enamorado era capaz de hacer fuegos artificiales con el sol, la luna y las estrellas; pero, por azar y el empleo minucioso de técnicas, reactivos para laboratorio y otros materiales, el sistema que se requiere para producir los fuegos artificiales es mucho menos complicado y también menos romántico. ¿Cuál es el secreto? La química, ya que cada juego pirotécnico lanzado hacia el cielo no es más que una mezcla de sustancias y combustible, cuidadosamente medidos para conseguir tal efecto.

Para muchas casas comerciales, la equivalencia de los compuestos es un auténtico secreto, casi tanto como la fórmula de las bebidas de cola, no obstante, basta con tener conocimientos básicos sobre química para tener una idea bastante aproximada de qué es lo que causa la coloración en los estallidos de los fuegos artificiales. Por un lado, sabemos que, mediante materiales de laboratorio, se genera una mezcla sencilla de una sustancia rica en oxígeno y un químico combustible para encender la mecha.

De acuerdo con expertos de la Facultad de Química de la UNAM, los fuegos artificiales son fabricados a partir de dos elementos principales, que vendrían a ser una esfera de papel grueso, el cual contiene la pólvora; así como un propulsor que genera efecto de bomba, a fin de lograr la explosión controlada que se proyecta en el cielo. Por lo general, dichos juegos contienen dos mechas, una de ellas enciende el propulsor y parte de la pólvora, mientras que la segunda prende la pólvora dentro de la esfera. El resultado es la combustión del material, que lanza calor a 900 grados centígrados y, a temperaturas tan elevadas, los átomos de los materiales se excitan, emitiendo luces de distintos colores. Además, se integran ciertos componentes químicos, como el litio, el cobalto, el potasio y el hierro para dar lugar a las chispas que parecen estrellas y que tanto nos gustan.

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