I fuochi d’artificio spiegati da papà

Capodanno, la festa del paese o un grande evento: momenti tradizionalmente illuminati dai fuochi d’artificio.

Mentre i bambini stanno a naso in su a guardarli, stupiteli svelando quale segreto nascondono botti e colori. In verità non è proprio un gran segreto, è sufficiente a far credere ai pargoli che papà sa tutto, proprio tutto.

La prima cosa che un fuoco d’artificio deve fare appena acceso (oltre a non bruciare le mani del “fuochista”: sempre attenzione, ovviamente) è arrivare in alto. Per farlo sfrutta lo stesso meccanismo a reazione dei razzi. In questo caso la miscela esplosiva è costituita da polvere nera (a sua volta una miscela di zolfo, polverino di carbone di legna per combustibile e nitrato di potassio per comburente). Quando la miccia dà fuoco al composto, i gas sviluppati dalla combustione proiettano il cilindretto del fuoco d’artificio verso l’altro.

A qualche decina di metri da terra arriva il momento di esplodere. Fino a ora le cose sono state relativamente semplici: più o meno si tratta di costruire un petardo contenuto in una scatola abbastanza resistente che non esplode ma proietta l’energia della fiammata verso il basso. Adesso il gioco si fa serio. Devono partire cariche in tutte le direzioni e ciascuna deve esplodere al momento giusto in una cascata di colori variopinti e spettacolari, per suscitare gli “oh” e gli “ah” di giovani genitori, giovanissimi figli e magari anche di anziani (o di mezza età) nonni.

Per quanto riguarda l’arte di costruire figure complicate, qui di vera arte si tratta, perché non è possibile chiamare altrimenti la capacità di dosare la polvere pirica e di disporre le cariche nel fuoco d’artificio. I professionisti hanno dato un nome a ciascuna figura: peonia, crisantemo, dalia, palma, anello, diadema, ragno, coda di cavallo, pioggia, pesce e torta.

I colori, come molte cose belle, sono quel che interessa di più al chimico. Se qualcuno ha il ricordo dei saggi alla fiamma fatti nel laboratorio di scienze delle scuole superiori, o ha mai provato a gettare un po’ di sale sulla fiamma del fornello a gas per vederla colorare d’arancione, sappia che il meccanismo è lo stesso.

Sono gli elettroni degli atomi metallici che emettono luce cambiando il loro stato energetico. Il colore della luce cambia a seconda dell’atomo, permettendo ai chimici di avere un ottimo metodo di analisi (il saggio alla fiamma appunto) e a tutti (chimici compresi) di godere dei fuochi d’artificio.

Allora, quando vediamo dei fuochi di un bel bianco luminoso, di solito sta bruciando una lega di magnesio e alluminio. Un verde mela brillante è prodotto da un sale di bario, tipicamente il cloruro. Il giallo aranciato è quello del sodio. Il rosso di litio e stronzio (nominarlo fa molto effetto sui bambini) a seconda dell’intensità. L’arancione è una combinazione dei due. Il blu viene dal rame: qualcuno hai mai dato il verderame alle viti? Il verderame ha lo stesso colore dei fuochi d’artificio blu e la stessa origine.

Rosa e azzurro vengono dai sali di cobalto. Pensate di non averli mai visti? Sbagliato! Sono gli stessi contenuti nella statuina a forma di cerbiatto che la vecchia zia tiene sul mobiletto sotto il televisore. Quelle statuette che cambiano colore a seconda del tempo che fa. Adesso ricordate? Prodigi della chimica.

[L’autore, Ugo Finardi, è chimico, ricercatore del CNR e papà]

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