2 de julio de 2017

¿De qué color es el fuego?

       Sabemos que el fuego es el resultado de la combustión de la materia con el oxígeno del aire. Pero... ¿no te preguntas a veces qué es el fuego? ¿Por qué algunas llamas son azules y otras, como la de la madera, son anaranjadas? Puede que la química nos dé la receta química de la combustión, pero el espectáculo de luz, es otra historia.
En el artículo de hoy, subiremos la temperatura, hablando de uno de los descubrimientos más importantes y útiles en la historia del ser humano: el fuego.






¿De qué color es el fuego?


    Llama roja, llama azul, llama anaranjada, verde, etc. Hay muchos colores en los que podemos encontrar el fuego. ¿De qué dependen esos colores?

    Un proceso denominado "radiación de cuerpo negro" hace que todos los cuerpos con cierta temperatura, tienen sus moléculas en movimiento, y este movimiento hace que emitan luz (radiación), que será de un tipo u otro según su temperatura. Tú estás brillando en este momento. Y el plato de sopa que te tomas una noche de invierno también. Pero no tenéis suficiente temperatura para brillar con luz visible, sino que emitís luz infrarroja, invisible al ojo humano.

La parte azul, al tener mayor aporte de
oxígeno, alcanza mayor temperatura.
La parte alta de la llama, no sufre una
combustión completa, por lo que la
temperatura es menor.
     Pero cuando la temperatura es suficientemente alta, como la lava de un volcán, o un hierro incandescente, o algunos radiadores que funcionan con resistencias, las moléculas se mueven a tal velocidad y están tan excitadas que la radiación que emiten ya alcanza el espectro de luz visible, dando los colores que observamos. Por eso, la mayoría de objetos calientes que vemos, suelen ser rojos o anaranjados, que son los primeros colores visibles del espectro. Y si aumenta la temperatura, cambia el color.

    En el fuego, vemos estos colores entre rojos y amarillos cuando la combustión no es completa, y el combustible no arde por completo debido al gran número de residuos que se emiten (humo, cenizas, etc), por lo que la temperatura alcanzada no es extremadamente alta, como cuando quemamos madera, papeles, etc. 

     Cuando una llama arde limpiamente, o lo que llamamos combustión completa (sin dejar residuos) como el gas, un soplete o la base de la llama de una vela, la temperatura que se alcanza es mucho mayor, y el tremendo calor hace que las moléculas del combustible se exciten más y emitan luz de mayor energía, pasando del amarillo al azulado.




Y colores en el fuego descubrí....


 
  Como decía, distintos materiales o elementos tendrán distintos colores al calentarlos, y esto dependerá de la temperatura que se alcanza y la energía que se libere de las moléculas de ese material. Y esto lo determinarán los átomos que lo componen. Sí, ya lo sé: no me acuerdo de nada de física del instituto, ¿qué es un átomo? Muy sencillo. Un núcleo en el centro, rodeado de electrones en distintas "capas" (orbitales), cuya energía será diferente/mayor conforme se alejan del núcleo.



    Cuando quemamos distintos materiales, el fuego calienta el material. Al calentarse, los electrones del elemento absorben la energía del calor del fuego y pasan de encontrarse en lo que se llama "estado fundamental" (su estado estable, o como el átomo se encuentra más cómodo) a lo que se llama "estado excitado". Cuando el elemento abandona la zona más caliente de la llama y se enfría, esos electrones vuelven a su "estado fundamental" liberando la energía que habían almacenado. Pero al volver al "estado fundamental" deben emitir la misma energía que antes habían absorbido en forma de calor, y eso lo hacen emitiendo luz. 



     Pero esa luz es específica y única para cada elemento. Así, el cobre te dará color azul-verdoso, el potasio violeta, el sodio amarillo... como podéis ver en el vídeo (min 1.56).



     El fuego es un mundo en sí mismo, y pronto os traeré nuevos artículos muy curiosos sobre este apasionante fenómeno que aún, a día de hoy, deja muchas dudas en la comunidad científica.


No hay comentarios:

Publicar un comentario

¡Compártelo!