Luego de mirar en diversos repositorios y sitios de internet finalmente nos encontramos con la respuesta que te enseñaremos pronto.
Solución:
Solución 1:
Para responder a la pregunta, comprendamos la química de las bengalas. Una bengala consta de:
- un oxidante: nitrato de potasio o clorato de potasio. Se queman una mezcla y son parte de la reacción de oxidación-reducción: $$ beginalign ceundersetnitrato de potasio2 KNO3 (s) &-> undersetnitrito de potasio2 KNO2 ( s) + O2 (g)\ ceundersetclorato de potasio2 KClO3 (s) &-> undersetcloruro de potasio2 KCl (s) + 3 O2 (g) endalinear $$
- Gasolina: el combustible para fuegos artificiales es carbón vegetal y azufre. Tanto el azufre como el carbono (carbón vegetal) son agentes reductores que forman dióxido de azufre y dióxido de carbono.
-
polvo metalico: polvo o escamas de aluminio, hierro, acero, zinc, magnesio, titanio o ferrotitanio. Estas escamas de metal se vuelven incandescentes y brillan intensamente en presencia de oxidantes. Si las temperaturas son lo suficientemente altas, estas escamas de metal se queman. Las temperaturas de estas chispas oscilan entre 1800 °F y 3000 °F (1000 °C – 1600 °C)(Ref. I). Muchos elementos se calientan y emiten a una longitud de onda característica (Ref. II).
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Un aglutinante combustible: los aglutinantes mantienen unidos los oxidantes, el combustible y los polvos metálicos. Los aglutinantes comunes son la dextrina (un azúcar) humedecida con agua.
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colorantes: el aluminio, el magnesio y el titanio dan chispas blancas casi brillantes. El hierro produce chispas anaranjadas.
Poniendo todo junto: estos productos químicos son mixed juntos para formar una lechada. La suspensión se reviste sobre un alambre y se deja secar. Cuando se encienden, las escamas de metal, el polvo o las escamas de aluminio, hierro, acero, zinc o magnesio crean chispas brillantes y resplandecientes. En cuanto a su pregunta, las bengalas para niños se basan en reacciones de oxidación de metales.
Referencias
- Árbitro. Yo https://www.wired.com/2014/07/the-awesome-physics-in-a-simple-sparkler/
- Árbitro. II https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/07/01/the-physics-of-fireworks/#3895e0711eee
- http://www.compoundchem.com/2014/11/04/sparklers/
- http://www.compoundchem.com/2013/12/30/the-chemistry-of-fireworks/
- http://www.compoundchem.com/2014/07/02/the-chemistry-of-gunpowder/
- http://www.skylighter.com/fireworks/how-to-make/sizzler-sparklers.asp
Solución 2:
¿Qué pasaría si tiramos la bengala al agua? ¿Seguiría ardiendo bajo el agua?
Probablemente no. El agua es un refrigerante eficaz, por lo que una bengala húmeda no podría propagar un frente de combustión. Las composiciones pirotécnicas a menudo se degradan gravemente en un aire húmedo (algunas pueden autoinflamarse y otras pueden perder la capacidad de arder).
¿Las bengalas para niños se basan en una reacción de magnesio?
La composición de bengala más común que conozco es
- polvo fino de $ceAl$ como combustible,
- $ceKNO3$ como oxidante
- dextrina u otro aglutinante combustible
- Polvo grueso de hierro para chispas anaranjadas.
$ceTi$, $ceAl$ o $ceSb2S3$ en polvo grueso se pueden usar para producir chispas blancas. El polvo de carbón o los polisulfuros de potasio pueden producir chispas más rojas. Que yo sepa, no hay forma de producir chispas moradas, azules o verdes.
La composición exacta es un delicado equilibrio entre los gases que produce (por lo que las chispas se arrojaron a una distancia significativa), la estabilidad y la temperatura de combustión, la cantidad y el color de las chispas producidas, la seguridad y el costo.
Tenga en cuenta. Mientras que una bengala común no puede quemarse en el agua, una escoria grande con la misma composición y revestimiento impermeable ciertamente puede hacerlo. Pero no querrás estar cerca cuando suceda. Como, en absoluto. Un ejemplo con un combustible mucho más dócil aquí:
Además, el magnesio suele evitarse en las composiciones pirotécnicas en favor del aluminio. El magnesio generalmente produce mucho humo blanco y espeso y es más sensible cuando se almacena en condiciones reales. Si el aluminio no se quema lo suficientemente bien, se puede usar una aleación de $ceMg/Al$.
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