Fuochi d’artificio: la scienza dietro i colori e la composizione
I fuochi d’artificio sono un vero spettacolo, incantando gli spettatori con la meravigliosa esplosione di colori nel cielo notturno.
Questa combinazione di ammirazione, stupore e talvolta anche spavento, dato dai “botti” improvvisi, è il risultato di reazioni chimiche di combustione e ossidazione estremamente veloci. Tali processi sono alla base non solo dei fuochi d’artificio, ma anche degli esplosivi, i quali sono spesso derivati da composti aromatici come il benzene e il toluene.
Tuttavia, è importante sottolineare che, sebbene gli esplosivi possano evocare immagini di distruzione, la chimica in sé non è soggetta a giudizi morali.
La composizione dei fuochi d’artificio prevede l’utilizzo di polvere di nitrato di potassio a cui vengono aggiunti coloranti e ritardanti dello scoppio. Questa polvere è una miscela di nitrato di potassio, carbone vegetale e zolfo.
La combustione della polvere nera, denominata anche polvere pirica, produce vari prodotti di reazione, tra cui carbonato di potassio, solfato di potassio, solfuro di potassio, carbonato di ammonio, biossido di carbonio e monossido di carbonio. La principale differenza risiede nel fatto che il comburente non è fornito dall’aria, ma da uno dei componenti della polvere nera.
L’aggiunta di magnesio e alluminio in polvere aumenta l’effetto luminoso, mentre l’uso di diversi sali provoca una gamma di colori, come il rosso (nitrato di bario), il giallo (sali di sodio), il violetto (sali di potassio), l’arancione (sali di calcio) e il verde-azzurro (sali di rame).
Per ottenere fiamme più brillanti, la moderna composizione dei fuochi d’artificio utilizza una miscela di clorato e perclorato di potassio. Inoltre, l’antimonio sotto forma di solfuro viene impiegato per aumentare la luminosità della fiamma.
L’interesse della scienza chimica si estende oltre la mera colorazione dei fuochi d’artificio, coinvolgendo anche l’uso di composti come l’acido gallico, l’acido triidrossibenzoioco e l’acido picrico, che ha proprietà esplosive.
La composizione e la variazione percentuale dei componenti influenzano la velocità di reazione, determinando così la variazione dei colori dei fuochi d’artificio, i quali continuano a stupire e incantare il pubblico con la loro magnificenza.
