QUÍMICA e ALQUIMIA

FOGOS DE ARTIFÍCIO

respondendo ao aluno do 3ºB

Fogos de Artifício - A Química das cores ou as cores da Química?
Um fogo de artifício é composto basicamente por pólvora (mistura de enxofre, carvão e salitre ‘nitrato de potássio’) e por um sal de um elemento determinado (o que irá determinar a cor da luz produzida na explosão).
A pólvora, em um fogo de artifício, possui, além do nitrato de potássio (KNO3), perclorato de potássio (KClO4) ou clorato de potássio (KClO3). Estes compostos são denominados oxidantes e são altamente explosivos. A presença desses sais (KClO4 e KClO3) é uma forma de aumentar a explosão e a claridade proporcionada pelo fogo de artifício. Geralmente é utilizado sais de potássio, mas não de sódio, isso é devido ao fato dos sais de sódio absorverem água da atmosfera com maior facilidade do que os sais de potássio. Esse fato é o que impossibilita a utilização de sais de sódio em fogos de artifícios, uma vez que ao serem estocados, caso fossem feitos com sais de sódio, ocorreria a absorção de água, o que atrapalharia no momento da explosão do fogo. Além da intensa luz amarela que é obtida com os sais de sódio, que ofuscaria as outras cores

Concha simples usada em espetáculos de fogos de artifício. As bolas azuis são as estrelas e as cinzas são pólvora negra. A pólvora é comprimida no tubo central e, dessa forma, a explosão ocorre. Além disso, é colocada entre as estrelas para que elas acendam com mais facilidade.
A Química das cores dos fogos de artifício
As cores produzidas em um show de fogos de artifício são produzidas a partir de dois fenômenos, a incandescência e a luminescência.
A incandescência é a luz produzida pelo aquecimento de substâncias. Quando se aquece um metal, por exemplo, ele passa a emitir radiação infravermelha, que vai se modificando até se tornar radiação visível na cor branca. Isso irá depender de qual temperatura é atingida. Um exemplo de incandescência são as lâmpadas incandescentes, onde existe um filamento de tungstênio que é aquecido e passa a produzir luz, a partir da incandescência. Este fenômeno é, também, visto nos 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 emissão de energia, na forma de luz, por um elétron excitado, que volta para o nível de energia menos energético de um átomo.
Este fenômeno, a luminescência, pode ser explicado da seguinte forma:

1) Um átomo, de um elemento químico qualquer, possui elétrons em níveis de energia. Ao receber energia, estes elétrons são excitados, ou seja, são promovidos a níveis de energia mais elevados. A quantidade de energia absorvida por um elétron é quantizada, ou melhor, é sempre em quantidades precisas, não podendo ser acumulada.

2) O elétron excitado tem a tendência de voltar para o nível menos energético, pois é mais estável. Quando ocorre esta passagem, do nível mais energético para o menos, ocorre também a liberação da energia absorvida, só que agora, na forma de um fóton, ou seja, na forma de luz.
A luminescência é uma característica de cada elemento químico. Ou seja, átomos de sódio quando aquecido, emitem luz amarela, pela luminescência. Já os átomos de estrôncio e lítio produzem luz vermelha. Os de bário produzem luz verde e assim por diante.
Nome da concha Descrição
Palmeira Contém grandes cometas ou explosivos (no formato de um sólido cilindro) que saem, explodem e fazem uma curva para baixo, como se fossem folhas de uma palmeira.
Círculo Explode em formato de esfera normalmente com estrelas coloridas.
Anel Explode em formato de um simétrico anel de estrelas.
Salgueiro Contém estrelas (composição com bastante carvão permite que queime por mais tempo) que caem no formato de galhos de um salgueiro e podem ficar visíveis até atingirem o chão.
Elipse Explode como um círculo de conchas de cor marrom que explodem em seqüência.
Crisântemo Explode no formato de uma esfera deixando um rastro visível com efeito parecido ao de uma flor.
Pistilo Parecido com o crisântemo, mas com um miolo de cor diferente das estrelas externas.
Bola Faz o som de uma batida.
Serpentina Explode para soltar pequenos tubos de ondas incendiárias, que podem resultar em uma explosão de estrelinhas.
Os fogos de artifício utilizam deste fenômeno e desta variedade, uma vez que há fogos das mais diversas cores. No entanto, nos fogos de artifício são utilizados sais destes elementos químicos, pois o elemento puro, é muitas vezes, reativo. Na tabela a seguir, há uma relação entre as cores e os sais dos elementos químicos utilizados para a sua produção.
Amarelo: Sais de sódio, tais como: NaNO3, Na3AlF6 e NaCl
Azul: Sais de cobre, tais como: CuCl e Cu3As2O3Cu(C2H3O2)2
Laranja: Sais de cálcio, tais como: CaCl2, CaSO4 e CaCO3
Vermelho: Sais de estrôncio e lítio, tais como SrO3 e Li2CO3
Verde: Sais de bário, tais como: Ba(NO3)2 e BaCl+
Violeta : Mistura de sais de estrôncio e cobre
Branco: Alumínio e magnésio, metálicos ou sais

Segurança
Cada tipo de produto Pirotécnico tem uma classificação, de acordo com o seu poder de explosão ou de queima. Essa classificação está adequada à idade da pessoa usuária e de acordo com a norma do Ministério do Exército, R105. Para isso, todo produto deverá possuir na embalagem a sua classificação, conforme segue:
Classe A ( Infantil ) - Podem ser vendidos a menores e sua queima é livre ( recomenda-se sempre a assistência de adultos).
Classe B ( Juvenil ) - Podem se vendidos a menores, mas a sua queima é proibida em sacadas, portas ou janelas que estejam próximas de vias públicas
( também recomenda-se sempre a assistência de adultos ).
Classe C ( Adulto ) – Venda proibida a menores de 18 anos.
Classe D ( Shows ) – Venda expressamente proibida a menores de 18 anos, sob qualquer hipótese. Só podem ser queimados com licença prévia das autoridades competentes.
Acidentes com fogos de artifício sempre acontecem por mau uso do produto ou irresponsabilidade no cumprimento das instruções ou normas de segurança. Todos os fogos de artifício, são tecnicamente seguros.
Entretanto, ao manuseá-los, tome sempre as seguintes precauções:

• Sempre leia e siga as instruções nas embalagens;
• Sempre use fogos em locais abertos e ventilados;
• Sempre armazene fogos em locais frio e seco;
• Sempre solte fogos sob a supervisão de pessoas adultas e de acordo com a sua idade;
• Nunca tente reutilizar os fogos que tenham falhados;
• Nunca aponte ou atire fogos na direção de outras pessoas;
• Nunca faça experiências, modifique ou tente fazer seus próprios fogos de artifício;
• Nunca utilize fogos após ingerir Bebidas Alcoólicas;
• Não fumar dentro de estabelecimentos que vendem fogos de artifício.