Fuegos Artificiales

Introducción

Los fuegos artificiales hoy en día son utilizados comúnmente en exhibiciones y toda clase de fiestas populares para el disfrute de eventos y/o celebraciones, ejemplo de ello en las fiestas navideñas, Brasil en su desfile de disfraces en Río de Janeiro, entre otros eventos de gran alcance. Está formada por dispositivos explosivos que dan origen a flamas y chispas de colores al encontrarse en combustión.

Los chinos crearon los fuegos artificiales gracias a la invención de la pólvora. Esta cultura utilizaba los fuegos artificiales para dar cierto tipo de aviso en las guerras.

La leyenda dice que un cocinero de la antigua China accidentalmente al aire libre mezcló carbón, ácido sulfúrico y nitro (productos conocidos en la cocina de esa época). Esta mezcla se quemó y cuando fue comprimida en un tubo de bambú explotó. Su primer fin fue religioso; celebrar la prosperidad y paz, además de espantar espíritus malignos y fantasmas, quienes serían ahuyentados por los fuertes estallidos.

Un monje chino llamado Li Tian se le acredita la invención de los fuegos artificiales hace 1000 años. Los chinos celebran la invención el día 8 de abril, ofreciendo sacrificios a Li Tian.

Por otra parte en los conflictos bélicos, la pólvora se fue llevando mediante los árabes a Europa, hasta España. Una vez allí, los españoles quedaron fascinados por las creaciones que se podían realizar con la pólvora, por lo que los mejoraron. Unas décadas después, los europeos expandieron el comercio de la pólvora por toda América y Oceanía, y los españoles se encargaron de comerciarla por el norte de África.

Índice

pág.

Introducción

Origen de los fuegos artificiales 4

Fuegos artificiales 5

Pólvora 6

Combustible 7

Agentes oxidantes

Agentes reductores 8

Agentes colorantes

Reguladores 9

Aglutinadores

Calor según su elemento 10

Tipos de efectos 11

Conclusión 12

Anexos 14

Bibliografía 15

Origen

El origen de la pirotecnia está directamente relacionado con la invención de la pólvora en China. La fórmula de este material inflamable fue llevada a Europa por los árabes durante su gran expansión por el norte de África y España. Los árabes irrumpieron en las defensas de ciudades amuralladas con las primeras armas de fuego, como la culebrina mural lera, si bien esta arma era de poco calibre y poco eficiente. En su ocupación en la Península Ibérica, los árabes sentaron las bases y la tradición polvorista también con fines lúdicos en Murcia, Alicante y Valencia; lugares éstos con una amplia tradición al fuego.

Se han diseñado artificios pirotécnicos de usos especiales: incendios forestales, minería, construcción, lucha antigranizo, etc. Pero popularmente, el término pirotecnia suele entenderse sólo como referido a los fuegos artificiales. Los fuegos artificiales: cohetes, explosivos o juegos pirotécnicos son muy utilizados en todo tipo de países en el mundo y en países latinoamericanos, con importantes ventas de estos productos en lugares como Argentina; pero claro, principalmente con motivo de las fiestas de final de año (Nochebuena, Navidad, Nochevieja o Año Nuevo), aunque se utilizan también en el festejo de los 15 años de las mujeres, en los 18 de los varones, bautismos, primeras comuniones, confirmaciones, enlaces matrimoniales, aniversarios de bodas y otros aniversarios.

Existe infinidad de productos que crean resultados distintos. Coloquialmente están muy extendidos los términos petardo y cohete, que abarcan casi todas las variedades de explosión y aparatos pirotécnicos existentes, pero la nomenclatura puede ampliarse tanto como la diversidad de efectos:

 Buscapiés o carretillas.

 Bombas pirotécnicas o carcasas.

 Tracas o culebras, papeletas, barrenos, masclets, etc.

 Luces de Bengala, ruedas de fuego, etc.

 Palmeras, voladores, etc.

 Palomas y palomitas, brujas, etc.

La denominación de productos varía también según la zona, dentro de las distintas regiones de España y del mundo.

Se dice que un cohete o petardo se cebó cuando este no ha estallado correctamente.

Fuegos artificiales

Los fuegos artificiales, originarios de la antigua China, son explosiones menores, o no tanto, que producen hermosas luces con diferentes formas y colores. Por lo general, se utilizan en grandes celebraciones como el año nuevo, donde se ofrecen impresionantes espectáculos de luces.

Es de suma importancia señalar que el uso de fuegos artificiales domésticos resulta ser de gran peligro, ya que al tratarse de explosiones, podrían provocar terribles accidentes, siendo el más común, las quemaduras de alto grado. Debido a lo anterior, muchos países han prohibido la venta para uso particular, siendo permitidos sólo en actos públicos en los que se cuenta con la seguridad y manipulación de expertos.

Las explosiones producidas para generar los fuegos artificiales se generan a partir de la mezcla de ciertos elementos químicos, y fue así mismo como se descubrieron por accidente. Se cree que hace unos 2000 años, un cocinero en China, accidentalmente mezclo carbón con ácido sulfúrico y nitro, elementos que, comprimidos en un bambú, se quemaron produciendo una linda explosión. Así con el paso del tiempo, la fabricación de fuegos artificiales fue evolucionando hasta llegar a los que hoy en día conocemos. Juegos pirotécnicos con las más diversas formas, tamaños y colores que hacen de nuestras más grandes celebraciones algo realmente mágico.

No es posible olvidar recomendar y recodar siempre, que a pesar del maravilloso espectáculo que los fuegos artificiales otorgan, éstos, al ser mal manipulados o al no contar con las medidas de seguridad necesarias, podrían causar las más terribles desgracias. Siempre, al manipular un fuego artificial es necesario contar con protecciones en los ojos y también en los oídos ya que la explosión por la que se generan las luces produce un fuerte ruido que podría causar daño. No obstante, lo más peligroso son las quemaduras, y en caso de que esto suceda es necesario actuar rápido retirando la ropa del lugar quemado y mojándolo con agua fría por 10 minutos. Luego, es necesario cubrir la zona con una sábana o tela limpia, sin aplicar ningún tipo de sustancia, y acudir o llamar al centro asistencial más cercano. Aparte de estas medidas de seguridad al lidiar con fuegos artificiales, es importante asegurarse que estos cuenten con la certificación de la autoridad correspondiente en cada país, para garantizar su buen funcionamiento y minimizar los peligros involucrados.

Pólvora

La pólvora es una sustancia de flagrante utilizada principalmente como propulsor de proyectiles en las armas de fuego y con fines acústicos en los fuegos pirotécnicos.

La pólvora fabricada es la denominada pólvora negra, que está compuesta de determinadas proporciones de carbón, azufre y nitrato de potasio. La más popular tiene 75 % de nitrato de potasio, 15 % de carbono y 10 % de azufre (porcentajes en masa/masa). Actualmente se utiliza en pirotecnia y como proponente de proyectiles en armas antiguas. Las modernas pólvoras (sin humo) están basadas en materiales energéticos, principalmente nitrocelulosa(monobásicas) y nitrocelulosa más nitroglicerina (bibásicas).

Las ventajas de las pólvoras modernas son su bajo nivel de humo, bajo nivel de depósito de productos de combustión en el arma y su homogeneidad, lo que garantiza un resultado consistente, con lo que aumenta la precisión de los disparos.

La pólvora fue inventada en China para hacer fuegos artificiales y armas, aproximadamente en el siglo IX de nuestra era, aunque no concibieron las armas de fuego como nosotros las conocemos. Los bizantinos y los árabes la introdujeron en Europa alrededor del 1200.

Es probable que la pólvora se introdujera en Europa procedente del Oriente Próximo

Químicamente, el carbón y el azufre arden gracias al nitrato potásico, que es el comburente, pues suministra el oxígeno para la combustión. Se puede emplear nitrato sódico (nitrato de Chile), pero es higroscópico (condensa sobre sí la humedad del ambiente). También hay otra pólvora comúnmente usada, que en vez de nitrato potásico, lleva clorato potásico (KClO3), cuyo uso es común en pirotecnia. El clorato de potasio no es higroscópico y funciona mejor que el nitrato de potasio, pero la combustión junto al carbón y al azufre se hace mucho más rápidamente, siendo casi explosiva; por ello se usa en pirotecnia. Las cantidades de cada componente son: 50% KClO3, 35% carbón y 15% azufre. El azufre ayuda en la combustión, porque cuando se quema, se produce dióxido y trióxido de azufre, SO2 y SO3, y al juntarse con moléculas de agua procedentes, no de la combustión, sino de la humedad, se producen ácido sulfúrico (H2SO4) y sulfuroso (H2SO3), que reaccionan violentamente con el clorato de potasio, haciendo que se descomponga muy rápidamente.

Aunque aún se pueda encontrar este tipo de pólvora para los fines descritos anteriormente, ésta fue desplazada por la pólvora nitro celulósica o sin humo en la última década del siglo XIX, substituyéndola totalmente por las notables ventajas que tenía sobre la otra.

Combustible

El carbón vegetal es el combustible más empleado en los fuegos artificiales y conocido como pólvora.

Son elementos orgánicos, como carbón o termita, que hacen que ocurra la reacción redox. Por ejemple C (grafito) + O2 CO2

El combustible (C) libera electrones (reduciendo asi el oxidante).

 C C4+ + 4 electrones

El agente oxidante (O2) se reduce cuando captura electrones

 O2 + 4 electrones 2 O2-

Durante este proceso, se forma un producto relativamente estable. Sin embargo, solo una pequeña cantidad de energía se requiere para iniciar la combustión y el resultado es una liberación masiva de energía.

Agentes oxidantes

Función: Es producir el oxígeno necesario para poder quemar la mezcla que hay dentro de la carcasa. Estos oxidantes pueden ser:

 Nitratos: solo dan una tercera parte de su oxigeno

XNO3 XNO2 + ½ O2

 Cloratos: en cambio, estos se reducen completamente. Sin embargo, esta reacción puede llegar a ser extremadamente explosiva

2XCIO3 2XCI + 3O2

 Percloratos: contienes más oxígenos pero es menos probables a que estallen debido al incremento de estabilidad.

XCIO4 XCI + 2O2

Agentes reductores

La tercera parte de un fuego artificial es el agente reductor; Quema el oxígeno de los agentes oxidantes para producir gases calientes. Los más comunes son:

El azufre y el carbón vegetal. Estos reaccionan con el oxígeno para formar, respectivamente:

 Dióxido de azufre:

S + O2 SO2

 Dióxido de carbono:

C + O2 CO2

Mezclando los dos agentes reductores, es posible controlar la velocidad de reacción.

Agentes colorantes

Para reducir deferentes colores a los fuegos artificiales, se utilizan deferentes compuestos químicos. Por lo tanto, para producir un fuego de un cierto color, se tiene que rellenar la carcasa con el elemento químico correspondiente o un compuesto de este. Unos ejemplos:

Metal Color

estroncio rojo

Cobre azul

Barrio verde

sodio amarillo

Calcio naranja

Hierro plateado

Reguladores

Se puedes añadir algunos metales para regular la velocidad de la reacción. Cuando mayor sea el área superficial del metal, más rápida será la reacción.

División superficie velocidad

Por ejemplo, la combustión de la madera. Cuando más desmenuzada este, más rápido reaccionara.

Aglutinadores

Los aglutinadores son esenciales para mantener unida la mezcla del fuego artificial. El aglutinador más común es conocido como dextrina. En realidad, los aglutinadores no empiezan a trabajar hasta que el fuego artificial no ha sido lanzado. Son muy inestables para almacenarlos con el fuego artificial. Por lo tanto, son potencialmente peligrosos.

Calor según el elemneto

Los calores de los fuegos artificiales son generados por 2 mecanismos diferentes:

 Incandescencia

La incandescencia o cando luminiscencia es una emisión de luz por el calor. De hecho, todo cuerpo calentado suficientemente emite radiación electromagnética en el espectro visible (a partir de una cierta temperatura).

La cando luminiscencia es el término (arcaico), usado para describir la luz emitida por ciertos materiales que se han calentado hasta quedar en estado incandescente y emiten luz de longitud de onda más corta de lo que cabría esperar de un típico radiador de cuerpo negro.

La calidad de la luz emitida depende directamente de la temperatura del cuerpo caliente, un cuerpo ligeramente caliente (alrededor de 1600 °C), emite luz roja-naranja, mientras que un cuerpo muy caliente (alrededor de 5000 °C), emite luz muy blanca e incluso puede llegar al blanco azulado a temperaturas extremas (de 8000-9000 °C).

 Luminiscencia

Luminiscencia es todo proceso de emisión de luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas sino que, por el contrario, es una forma de "luz fría" en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja.

La primera referencia escrita conocida pertenece a Henry Joseph Round.

Cuando un sólido recibe energía procedente de una radiación incidente, ésta es absorbida por su estructura electrónica y posteriormente es de nuevo emitida cuando los electrones vuelven a su estado fundamental.

Tipos de efectos

Dentro de los fuegos artificiales se pueden distinguir diferentes efectos, dependiendo de la forma del cañon u otras variedades:

Peonia

 Rotura esferica de estrellas

 Sin efecto de cola

 Es el tipo mas frecuente

Crisantemos

 Rotura esferica de estrellas

 Con el efecto de cola

 Hay variantes con uno, dos o tre en el interior de los petalos.

Palmera

 Carcasa que contiene estrellas relativamentes grandes

 Producen un efecto de una palmera

Kamuro

 Esplosion densa de estrellas de oro

 Dejan un rastro intenso y descendiente lentamente

 Excisten unos de plata pero son mas rapidos

Cometa

 tipo de fuego artificial con una cabeza muy grande

 tiene una cola muy larga

Anillos

 carcasa que contienes estrellas con regalos especiales para crear una forma de anillo

 las variantes incleyen caras sonrrientes, corazones y treboles

 normalmente, se suelen tirar unos cinco o mas, puesto que quizas que el efecto no sea bien desdes todas las direcciones

Bibliografia

 http://es.wikipedia.org/wiki/Pirotecnia

 http://www.misrespuestas.com/que-son-los-fuegos-artificiales.html

 http://www.buenastareas.com/ensayos/Historia-De-Los-Fuegos-Artificiales/3896222.html

 http://triplenlace.com/2013/01/01/la-quimica-de-los-fuegos-artificiales/

Conclusión

A través de este trabajo se pudo evidenciar, la peligrocidad que representa la pirotecnia si no es usada con consiencia, esta a su vez son altamente contaminante y contribuyen al deterioro de la capa de ozono.

Estoy muy satisfecho del trabajo que he realizado, puesto que personalmente he aprendido a ser mas responsable en la manipulacion de este tipo de fuegos pirotecnicos y a su vez me ha permitido simplificar su contenido gracias a la precision de la informacion.

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