Fogos artificiais: incandescencia e luminiscencia

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Detrás de un espectáculo pirotécnico se encuentran esencialmente dos fenómenos: la incandescencia y la luminiscencia.

-En el primero, el responsable de la aparición del color es esencialmente la energía calorífica. El calor elevado provoca que una sustancia emita radiación en la región infrarroja del espectro, para después emitir radiación roja, naranja, amarilla y, finalmente, blanca si el calor suministrado es suficiente.
Esta emisión luminosa no  está  constituida  por longitudes de onda precisas,  sino que es un espectro continuo.

-En cambio, tras el segundo fenómeno, la luminiscencia, se hallan esencialmente los espectros atómicos, es decir, el hecho de que cada elemento absorbe y emite energía (tras ser excitado) a distintas longitudes de onda. Si estas longitudes de onda están dentro de la región del visible, las llamamos “colores”. Lo que observamos en el caso de la luminiscencia, por tanto, es el espectro de emisión de una sustancia (concretamente de un metal), y dicho espectro no es un continuo como en el caso de la incandescencia, sino que se trata de líneas discretas.

La preparación de las mezclas para producir los fuegos artificiales se basa en fórmulas artesanales que se guardan celosamente. Pero, de todos modos, toda mezcla pirotécnica debe contener una serie de componentes, que son, esencialmente: oxidantes, reductores, estabilizantes o ligantes y agentes colorantes. Los agentes colorantes en los fuegos artificiales son, como hemos indicado previamente, metales que se hallan combinados en diversas sales (algunas veces se trata de un metal o de una aleación metálica en polvo, pero es menos habitual). Es únicamente el metal de estas sales, es decir, el catión, el que produce el color. Los aniones no influyen en la generación del color, únicamente en la temperatura de la llama producida.
Al producirse la mezcla, estas sales reaccionan con los agentes oxidantes(esencialmente nitratos, cloratos y percloratos, que aportan el oxígeno necesario para producir la combustión de la mezcla) para dar óxidos e hidróxidos. Posteriormente, se producen otras nuevas especies que son las realmente responsables de los colores observados.

RESPUESTA:

Vale Lucía: Efectivamente, en los fuegos artificiales, tenemos incandescencia y luminiscencia. No sé si lo entiendes. Daremos próximamente el tema que puede aclararte algunos conceptos.

incandescencia: es la radiación emitida por un cuerpo caliente. Puede ser roja  (piensa en un  hierro al rojo vivo) y llega hasta el azul-blanco cuando la temperatura es mucho mayor. De hecho, el filamento de una bombilla se ve prácticamente blanco pues el tungsteno puede llegar a alcanzar alta temperatura. Cuando un cuerpo está caliente, sus átomos vibran caóticamente, y con ellos, los electrones que contienen.  La oscilación de los electrones, como la de cualquier partícula cargada, genera una onda electromagnética, y la luz lo es. Esta emisión, al ser caótica, se produce en muchas longitudes de onda (muchos colores) al mismo tiempo, y por eso se genera un continuo (todos los colores, aunque más intensos unos que otros según la temperatura que se alcance).Recuerda que nosotros emitimos radiación IR (se ve con cámaras especiales, ya lo sabes), pero nuestra emisión es a tan baja temperatura, que la radiación ni siquiera está en la zona del visible.
En los fuegos hay combustión, tal como comentas, y eso proporciona las altas temperaturas que generan la incandescencia de algunos materiales.
incandescencia
luminiscencia: se debe a saltos electrónicos entre órbitas atómicas de los metales que forman las sustancias colorantes de los fuegos (los cationes de los que hablas: así en el NaCl, se debería a saltos electrónicos en el Na). Estas sustancias pasan a fase vapor por la alta temperatura y se producen estos saltos, dando lugar a colores concretos (las líneas discretas de las que hablas). Lo veremos en clase en el próximo tema. Mientras tanto, mira este vídeo:
 Podrás completar este trabajo cuando demos el tema.
Lucia
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