Como funciona as cores dos fogos de artifício?

Fogos de artifício são comumente usados em datas comemorativas ao redor do mundo e, provavelmente, o ano novo é o feriado onde as pessoas mais soltam fogos. Eles emitem luzes brilhantes que concretizam artes e barulhos altíssimos no céu, mas você sabe como funcionam os fogos de artifícios?

A verdade é que existem diversas técnicas e fórmulas para produzir efeitos pirotécnicos, ainda mais com as opções disponíveis atualmente. Para responder algumas dúvidas dos amantes de fogos, o químico e presidente da Guilda Internacional de Pirotécnica, Paul E. Smith, publicou um artigo detalhando como essa arte funciona no site americano The Conversation.

Como funciona as cores dos fogos de artifício?
No Brasil, diversas cidades cancelaram a queima de fogos por conta da nova cepa do coronavírus SARS-CoV-2Fonte:  Unsplash 

A resposta química

Não é nenhum mistério que o ingrediente principal da maioria dos explosivos é a pólvora, descoberta pelos chineses há mais de um milênio — a receita mais antiga em um registro oficial é de 1044 d.C.

De acordo com Smith, os ingredientes da pólvora continuam os mesmos há séculos: uma mistura de 75% de nitrato de potássio, 15% de carvão e 10% de enxofre. Com essa combinação é possível criar fogos básicos ou poderosos.

Ao acender um fogo de artifício, o enxofre derreterá quando chegar a 112,8 graus, levando o nitrato de potássio e o carvão a entrarem em processo de combustão. Essa resposta química gerará uma grande quantidade de energia e gás que, ao escaparem por um pequeno orifício, causam a reação que já conhecemos.

A potência desses fogos depende do quanto a mistura é pressionada na estrutura, já a velocidade pode ser alterada de acordo com o tamanho dos grânulos de pólvora — quanto mais fino, mais rápida será a combustão. Com um pequeno orifício, o gás vai escapar rapidamente e lançar o fogo no ar como uma cascata de luz, mas se estiver confinado vai explodir e criar um clarão nas proximidades.

Brilho, cores e som

Como funciona as cores dos fogos de artifício?
A cor azul é a mais difícil de se alcançar nos fogos de artifícioFonte:  Unsplash 

Ao causar combustão nesses materiais, eles vão ganhar mais energia nos elétrons dos átomos e, quando eles voltam aos seus níveis normais, liberam a energia em forma de luz. Para aumentar os brilhos e flashes luminosos, são usados metais como alumínio, magnésio e titânio, que produzem faíscas brancas. Já o ferro emite faíscas douradas, enquanto alguns tipos de carvão emitem laranja e vermelho.

Diferentes elementos químicos produzem diferentes cores, como o bário que emite verde quando é aquecido. Mas é possível usar diversas outras cores, por exemplo, o estrôncio com a cor vermelha e o cobre com azul.

Para fazer um som alto, é necessário que a mistura de ingredientes produza uma grande quantidade de gás rapidamente. Sons mais finos, como aquele clássico assobio, podem ser alcançados em fogos de artifícios com uma pequena abertura na estrutura, já para sons mais graves é necessário um espaço totalmente confinado.

Curiosidades

Os fogos de artificio são fazem parte da virada de ano e de outras comemorações no mundo todo. Mas você sabe como eles são feitos?

Como funciona as cores dos fogos de artifício?

O ano novo possui vários elementos icônicos. A roupa branca que simboliza a paz e a prosperidade, o espumante que limpa nosso organismo, as simpatias para um novo ciclo melhor e etc. Mas entre todos eles, o personagem mais marcante dessa data são os fogos de artificio.

Muita gente faz viagens longas só para ir até uma cidade aonde acontece o show de fogos de artificio. Aposto que de onde você mora, dar para ver essa festa. Mesmo se ficar trancado em casa vendo TV, será transmitido ao vivo o show de fogos de artificio pela TV. Não tem como fugir.

Criado pelos chineses de forma rudimentar, eles ganharam o mundo em seguida. Infelizmente toda a sua trajetória está interligada com a da guerra, uma vez que a base do produto é a pólvora.

De que são feitos os fogos de artificio

Como funciona as cores dos fogos de artifício?

A pólvora, que é o principal ingrediente de um fogo de artificio, tem na composição desse produto nitrato de potássio (KNO3), perclorato de potássio (KClO4) ou clorato de potássio (KClO3). Eles são compostos oxidantes altamente explosivos, servindo para aumentar a explosão e a claridade proporcionada pelo fogo de artifício. Já as cores dos fogos de artificio podem ser produzidas por dois fenômenos distintos: a incandescência e a luminescência.

A incandescência é a luz produzida pelo aquecimento de substâncias, ou seja, quando um certo elemento é aquecido e produz energia. É o mesmo processo que ocorre com as luzes incandescentes. Este fenômeno acontece com os fogos de artifício, nos quais são utilizados metais como o alumínio e magnésio, que ao queimarem produzem alta claridade.

A luminescência é a luz produzida a partir de emissão de energia, na forma de luz, por um elétron excitado, que volta para o nível de energia menos energético de um átomo. Nos fogos que utilizam desse fenômeno, usa-se os sais dos elementos desejados, e não o original que é muito mais forte. Cada elemento, produz uma cor diferente nesse fenômeno.

Cores

Como funciona as cores dos fogos de artifício?

Como dito, para cada cor, um elemento diferente é usado no fenômeno da luminescência. Veja:

  • Amarelo: Sais de sódio, tais como: NaNO3, Na3AlF6 e NaCl
  • Azul: Sais de cobre, tais como: CuCl2 e Cu3As2O3Cu(C2H3O2)2
  • Laranja: Sais de cálcio, tais como: CaCl2, CaSO4 e CaCO3
  • Vermelho: Sais de estrôncio e lítio, tais como: SrCO3 e Li2CO3
  • Verde: Sais de bário, tais como: Ba(NO3)2e BaCl+
  • Roxo: Mistura de sais de estrôncio e cobre
  • Branco: Alumínio e magnésio, metálicos ou sais

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Fonte: Qui Procura

O que muda a cor dos fogos de artifício?

Vermelho: a cor rubra surge da queima de sais de Estrôncio e de Lítio. Amarelo: se queimarmos Sódio teremos a cor amarela. Verde: a queima de Bário faz surgir o verde incandescente.

Como conseguir enxergar as cores dos fogos de artifício?

Em 1830, artistas de fogos de artifício italianos aprenderam como criar fogos de artifício coloridos pela adição de sais metálicos em suas composições químicas. Quando expostos a chama, cada sal metálico produz uma luz com diferentes comprimentos de onda coloridos.