I colori dei fuochi d’artificio

Gli spettacoli dei fuochi d’artificio che illuminano i cieli con i loro colori  affascinano grandi e bambini contribuendo al clima di festa.

L’origine dei fuochi d’artificio è incerta ma di certo si sa che la pirotecnica nacque in Cina intorno all’anno 1000 a seguito della scoperta della polvere da sparo detta anche polvere nera.

Il fuoco di artificio è costituito da un involucro di cartone al cui interno vi sono palline di polvere nera dette stelle e di altri composti chimici. Al centro dell’involucro vi è una carica di apertura contenente polvere nera la cui deflagrazione è provocata da una spoletta che viene accesa al momento dell’innesco. La deflagrazione provoca l’accensione delle stelle che vengono proiettate verso il cielo e, a seconda di come sono state assemblate e delle sostanze chimiche in esse contenute,  si ottengono giochi di luce diversi.

La diversa colorazione è dovuta alla presenza di particolari sostanze chimiche: quando infatti a una specie chimica viene fornita energia gli elettroni passano da uno stato fondamentale a uno stato eccitato assorbendo una energia quantizzata.

Ricadendo poi allo stato fondamentale l’energia assorbita viene riemessa sotto forma di radiazione avente energia pari a E = hν essendo h la costante di Planck e ν la frequenza della radiazione.

Se la radiazione ha una frequenza, ovvero una lunghezza d’onda, che cade nel campo del visibile si evidenzia una colorazione tipica.

Ad esempio quando viene riscaldato il nitrato di sodio gli elettroni del sodio assorbono energia sotto forma di calore e passano dallo stato fondamentale allo stato eccitato rilasciando l’energia assorbita di circa 200 kJ/mol che è caratterizzata da una tipica radiazione gialla.

La quantità di energia rilasciata che varia da elemento a elemento è caratterizzata da una tipica lunghezza d’onda: energie elevate corrispondono a basse lunghezze d’onda che cadono nella regione tra il violetto e il blu dello spettro visibile. Energie più basse corrispondenti a lunghezze d’onda maggiori cadono nella regione tra l’arancione e il rosso dello spettro del visibile.

 

I colori dei fuochi d’artificio sono prodotti dai cationi presenti in alcuni sali  che emettono radiazioni di determinate lunghezze d’onda. Tra i composti maggiormente utilizzati nei fuochi di artificio vi sono:

 

Colore Composto
Rosso Nitrato di stronzio Sr(NO3)2 Viene utilizzato insieme a composti contenenti ioni cloruro
Rosso Carbonato di stronzio SrCO3 Si decompone producendo biossido di carbonio
Rosso Ossalato di stronzio SrC2O4 Si decompone producendo biossido di carbonio e monossido di carbonio. In presenza di magnesio produce una colorazione più chiara
Rosso Cloruro di stronzio SrCl2 Dà una colorazione rosso brillante
Arancione Carbonato di calcio CaCO3 Si decompone producendo biossido di carbonio
Arancione Cloruro di calcio CaCl2
Arancione Solfato di calcio CaSO4 Produce luce intermittente
Giallo Carbonato di sodio Na2CO3 Si decompone producendo biossido di carbonio
Giallo Nitrato di sodio NaNO3 Produce luce brillante
Verde Cloruro di bario BaCl2
Verde Carbonato di bario BaCO3 Dà un colore gradevole quando è usato in combinazione con il perclorato di ammonio
Blu Cloruro di rame (I) CuCl Fornisce una luce blu molto intensa
Viola Combinazione di composti contenenti Sr e Cu Il colore si ottiene per sintesi additiva

 

Per il colore argento vengono aggiunti magnesio, alluminio, titanio, solfuro di antimonio

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Author: Chimicamo

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