No cabe duda de que los fuegos artificiales son uno de los fenómenos más fascinantes para ver en los cielos nocturnos. Proyectados normalmente en épocas festivas, estos cohetes de colores pintan el cielo con destellos multicolor, deslumbrando a todo aquel que los mira con sus rojos brillantes, verdes oscuros o dorados centelleantes.
Sin embargo, entre esa exuberante paleta de colores, hay uno que siempre brilla por su ausencia: el azul. La explicación a esta intrigante falta está directamente relacionada con la química que engloba a los espectáculos pirotécnicos.
LA QUÍMICA DE LOS FUEGOS ARTIFICIALES
¿Alguna vez te has preguntado cuál es la ciencia que se esconde tras los aclamados fuegos artificiales? Pues bien, el fenómeno comienza con la elección de los componentes que irán contenidos dentro del elemento pirotécnico, es decir, cuáles serán los compuestos químicos que, al ser sometidos a alta temperatura, emitirán energía en forma de luz y brillarán en el cielo. Comúnmente, los elementos más usados serán las sales metálicas, pues cada una cuenta con la capacidad de emitir fotones en frecuencias diferentes, lo que se traduce en un gran abanico de colores ante la excitación térmica.
Así, cuando un fuego artificial se enciende y sube hacia el cielo, la mezcla de polvo explosivo se calienta, de forma que todos los átomos que forman cada sustancia se excitan y vibran con fuerza. Es en ese momento de máxima excitación cuando los electrones que se encuentran en las partes más externas del átomo absorben esa gran temperatura en forma de energía, lo que les permite saltar a órbitas más altas. Sin embargo, es un estado muy poco estable, por lo que, apenas unos nanosegundos después de haberse excitado, regresan a su posición normal, de equilibrio, liberando de nuevo la energía en forma de luz visible.
Ahora bien, la excitación ha sido tan alta, que la liberación de energía, aunque sea en forma de luz, también tiene gran potencia: se produce la explosión de colores que vemos desde nuestra ubicación en el suelo. Ahora bien, el color que se emite, depende directamente del salto energético de cada electrón, lo cual viene definido por cada tipo de compuesto. Es así que, si en la mezcla hay sales de sodio, los saltos crean un color amarillo, si hay sales de estroncio, producen un color rojo, si las que se introducen en el cohete son sales de aluminio, los tonos de los fuegos serán gris, mientras que si, por el contrario, son sales de bario, los tonos de las explosiones serán verdes.
EL IMPOSIBLE AZUL
Pero, ¿qué ocurre entonces con el azul? Pues bien, hay que tener en cuenta que los colores que vemos son debidos a que los electrones emiten energía en forma de luz, es decir, de fotones y, en función de la frecuencia y la longitud de onda a la que estos se muevan, serán apreciables unos u otros colores según el espectro de luz visible: las frecuencias más bajas pertenecerán a los tonos rojos, mientras que las más altas a los colores azulados.
Sin embargo, el problema radica en la dificultad para encontrar elementos que emitan luz en frecuencias altas que den lugar a azules chillones y brillantes. Y es que, para excitar a los electrones de esos elementos que podrían aportar el color azul es necesaria una energía considerablemente mayor, en comparación a otros colores, lo que requeriría temperaturas más elevadas y, en consecuencia, un mayor consumo de energía. Además, en la mayoría de los elementos, no se produce un solo salto, sino que son diversos, de forma que, al combinarse los colores resultantes, normalmente suele haber otros más “brillantes” que eclipsan a los azules, haciendo de su aparición un hecho casi imposible.
Históricamente, el cobre ha sido el principal candidato a la búsqueda del tono azul. Sin embargo, debido a su composición, con la desexcitación de sus electrones se emitiría también luz verde, la cual tapa al limitado azul, no dejándole alcanzar la intensidad visual necesaria. Por otro lado, a lo largo de los años, muchos otros metales han sido considerados como potenciales favoritos a alcanzar el azul, como el litio o el cobalto, pero la emisión de azul sigue siendo un desafío técnico considerable.
