I colori dei fuochi d’artificio
I colori dei fuochi d’artificio che illuminano i cieli con i loro spettacoli fantasmagorici 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.
Colorazione
I diversi colori sono dovuti 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.
Composti utilizzati
| Colore | Composto | |
| Rosso | Nitrato di stronzio Sr(NO3)2 | 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