Nos primeiros dias dos Estados Unidos, John Adams escreveu para sua esposa Abigail sobre a celebração da independência: "Deveria ser solenizado com pompa e desfile, com Shews, jogos, esportes, armas, sinos, fogueiras e iluminações de uma extremidade. deste continente para o outro a partir deste tempo, para sempre para sempre ". "Fogueiras e iluminações" se referem diretamente ao que conhecemos como pirotecnia e exibição de fogos de artifício.
Sou químico e também presidente da Pyrotechnics Guild International, uma organização que promove o uso seguro de fogos de artifício e os utiliza aqui nos EUA para celebrar o Dia da Independência e outros festivais ao longo do ano. Como químico, e alguém que lidera demonstrações para estudantes de química, considero os fogos de artifício um ótimo exemplo de reações de combustão que produzem fogo colorido. Mas a invenção de fogos de artifício coloridos é relativamente recente e nem todas as cores são fáceis de produzir.
História inicial de fogos de artifício
Os fogos de artifício foram inventados por acaso pelos chineses em 200 a.C. Mas foi só mil anos depois que os alquimistas chineses desenvolveram fogos de artifício em 800 d.C. Esses fogos de artifício primitivos eram na maior parte misturas brilhantes e barulhentas, projetadas para assustar espíritos malignos - não as explosões coloridas e controladas que vemos hoje. Avançando mais um milênio, os italianos descobriram como adicionar cores introduzindo vários elementos na mistura inflamável. A adição do elemento estrôncio a uma mistura pirotécnica colorida produz uma chama vermelha; cobre, azul; bário, verde; e sódio para amarelo.
Muito ou pouco dos produtos químicos faz mudanças significativas na temperatura e, portanto, no comprimento de onda da cor visto. A mistura adequada de substâncias químicas quando inflamadas produz energia suficiente para excitar os elétrons e emitir diferentes cores de luz.
Embora a química dessas cores não seja nova, cada geração parece entusiasmada com as cores espalhadas pelo céu. Agora temos uma ampla gama de cores de chama: vermelho, verde, azul, amarelo, roxo e variações delas.
Cada cor funciona da mesma maneira. À medida que diferentes elementos se inflamam, eles liberam diferentes comprimentos de onda de luz que se traduzem em cores diferentes.
Fazendo aquele fogo de artifício azul perfeito
Nem todas as cores dos fogos de artifício são igualmente fáceis de criar. Acredito que vários de meus colegas de pesquisa e desenvolvimento em pirotecnia concordariam comigo que o azul é a cor mais difícil de produzir.
Isso ocorre porque o céu noturno é um tom de azul, o que significa que a maioria dos azuis não aparece também. Se você tentar tornar o azul mais brilhante para contrastar com o fundo, ele pode parecer desbotado. O equilíbrio certo de cobre e outros produtos químicos na reação de chama ou combustão produz a melhor chama de cor azul em um fogo de artifício.
Levei isso em consideração ao tentar criar a melhor cor de chama azul, que chamo de caixa de comprimidos azul. É brilhante o suficiente para se destacar no céu noturno, mas ainda assim é um azul rico. Tenho mais de 20 fórmulas pirotécnicas azuis e encontrei uma que se aproxima muito desse tom indescritível.
Outra dificuldade na criação de uma cor azul intensa é que a química não é simples. Requer uma combinação de vários produtos químicos e o elemento cobre. Quando o cobre se inflama, os elétrons ao redor dos átomos de cobre ficam excitados e energizados na chama. Quando os elétrons liberam essa energia, ela aparece para os observadores como luz azul. Cada cor funciona da mesma maneira. À medida que diferentes elementos se inflamam, eles liberam diferentes comprimentos de onda de luz que se traduzem em cores diferentes. Então, quando você vê pontos de luz azuis criando um padrão no céu noturno, realmente vê elétrons excitados liberando energia como luz azul.
Paul E. Smith, Demonstrador de Palestra de Química, Universidade de Purdue
