31 Dicembre: quando la chimica dà spettacolo con i fuochi d’artificio

Rame per il blu, sodio per il giallo,… anche i fuochi d’artificio devono il loro successo alla chimica.

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Sfavillanti, rumorosi e colorati, chi non si emozionerebbe dinanzi ai fuochi d’artificio? Tuttavia, in pochi sanno che dietro ogni batteria c’è un lavoro molto accurato, che parte dalla scelta delle polveri e si conclude con l’impacchettamento. Eh già, a quanto pare non è semplice dar vita a uno spettacolo pirotecnico, all’apparenza banale, ma che racchiude in sè un’approfondita conoscenza della chimica. Ed ecco che, accanto alle tradizionali ricette del menù di Capodanno, ci sono anche quelle per la preparazione dei fuochi d’artificio, tramandate da artificiere ad artificiere di generazione in generazione per riempire di gioia i cuori di chi li osserva.

La materia prima di ogni esplosivo è la polvere pirica

La polvere pirica (detta anche polvere da sparo o polvere nera) altro non è che il miscuglio alla base dei fuochi d’artificio. Essendo estremamente infiammabile basta una scintilla a causare le violente esplosioni responsabili della combustione delle sostanze cromatiche. Essa funge anche da “carburante” per il decollo della cartuccia, permettendole di raggiungere l’altezza desiderata attraverso un rapporto tra massa di polvere ed energia liberata. ma da quali sostanze è composta la polvere nera?

Alla base della ricetta ci sono: nitrato di potassio (75%), zolfo (12%) e carbone vegetale (13%). Le proporzioni variano leggermente a seconda della casa produttrice che può riservarsi l’impiego di ingredienti segreti, in quantità minime, per una prestazione migliore. In ogni caso la reazione di combustione è una semplice ossidoriduzione che dà come prodotti: il carbonato di potassio (K2CO3), il solfato di potassio (K2SO4), il solfuro di potassio (K2S), (NH4)2CO3, CO2 e CO. L’unica differenza che c’è tra questa e le solite combustioni è che il comburente (l’ossigeno) non è fornito dall’aria, ma dal nitrato di potassio (o in alternativa dal clorato/perclorato di potassio) già presente nella miscela. Questa scelta è stata adoperata per il semplice fatto che l’involucro in cui è contenuta la polvere impedisce il passaggio di aria. Si tratta di un problema da risolvere? Assolutamente no, anzi è essenziale che sia così per evitare che l’esplosione possa condurre la cartuccia verso altre direzioni o che l’umidità penetrante ostacoli l’esplosione.

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A ogni composto il suo colore

Abbiamo già accennato che ogni sostanza coinvolta in una reazione di combustione produce fiamme di colori diversi. In realtà il colore  non dipende solo da cosa stia bruciando, ma anche dalla temperatura alla quale avviene tale processo: quando, ad esempio, il metano dei fornelli a gas brucia dà vita a una fiammella di colori diversi. Questi vanno dall’arancione all’azzurro pur essendoci un unico combustibile. Le diverse tonalità sono dovute a una differente quantità di energia fornita all’onda luminosa che, a seconda delle diverse lunghezze assunte al variare della temperatura, viene percepita in modi diversi dai nostri occhi. Per questo motivo, è necessario assicurarsi che la polvere sia presente in giuste proporzioni rispetto alle altre sostanze per garantire sia il colore puro che le eventuali sfumature per un tocco più artistico.

In ogni caso, i prodotti necessari per dar vita a un indimenticabile spettacolo pirotecnico sono (in linea di massima) sempre gli stessi. Ed ecco che il titanio è impiegato per il bianco, il sodio per il giallo, il rame per il blu, il nitrato di bario per il rosso, … Ci sono poi altri elementi, come il magnesio e l’allumino, che hanno lo scopo di incrementare l’intensità luminosa senza avere alcuna influenza nelle tonalità. Come per le polveri, anche le miscele cromatiche sono un segreto di fabbrica tramandato di generazione in generazione frutto di anni di esperienza e sperimentazione.

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Tanto belli quanto pericolosi

Per quanto i fuochi pirotecnici siano uno spettacolo meraviglioso bisogna sempre tener conto degli eventuali rischi. Se una cartuccia è difettosa può infatti esplodere troppo presto o con ritardo, causando anche la perdita degli arti, degli occhi o della stessa vita. In genere ciò accade con i fuochi di contrabbando e con i “botti”, che esplodono provocando un enorme boato ma senza alcuna luce. Ne è un esempio la “Quota 100“, un ordigno contenente 800g di polvere da sparo.

Anche gli animali non sono molto entusiasti di questi spettacoli, ed è per questo che chi ne avesse uno in casa farebbe meglio a chiudere finestre e balconi per ridurre il rumore proveniente dall’esterno. Ci sono poi anche molti rischi legati all’ambiente e dovuti al non corretto smaltimento delle cartucce e al rischio di provocare incendi. In generale si consiglia di non acquistare fuochi d’artificio illegali e di limitarsi ad assistere solo agli spettacoli allestiti dalle autorità per un gande pubblico. Ricordiamoci che il divertimento è qualcosa di fantastico, ma che in ogni caso non deve essere a spese degli altri che siano uomini, piante o animali.

(ilpattotradito.it)

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