La scienza dietro i fuochi d'artificio: cosa c'è dietro gli spettacolari spettacoli del Canada Day

Cosa rende un fuoco d'artificio rosso e un altro verde?

Questa settimana si celebra il Canada Day e possiamo aspettarci di vedere numerosi spettacoli pirotecnici da costa a costa. Allora come accadono realmente questi deliziosi spettacoli?

Sebbene i fuochi d'artificio siano disponibili in molte forme, stili e dimensioni, ciascuno si basa su una combinazione di due componenti di base: la scintilla e il petardo.

Ricordi di aver aspettato l'inizio dei fuochi d'artificio, di riempire il tempo correndo e agitando una stella filante in aria? Magari, facendo preoccupare i tuoi genitori che tu possa farti del male o dare fuoco a qualcosa? Ebbene, forse non te ne sei accorto, ma avevi in ​​mano uno dei componenti essenziali dei coloratissimi espositori che stavi aspettando.

Uno scintillante. Credito: Getty Images

Le caratteristiche scintille emesse da una scintilla sono il risultato della combustione di una miscela molto specifica di sostanze chimiche e polveri. A volte combinata con carbone e zolfo, la polvere metallica funge da fonte di combustibile e fornisce anche il colore delle scintille. Le sostanze chimiche presenti nella miscela, come il nitrato di potassio, il nitrato di bario o il nitrato di stronzio, agiscono come ossidanti, fornendo ossigeno alla fiamma e facendo volare via le scintille in direzioni casuali. Un legante, come la destrina, tiene insieme l'intera miscela e la attacca a un sottile manico di metallo.

Anche se le stelle filanti non esplodono, chiunque ne abbia in mano una, soprattutto i bambini, dovrebbe stare molto attento! Bruciano a temperature di almeno 1.000°C, che sono più che sufficienti per provocare gravi ustioni o addirittura incendiare gli indumenti. Inoltre, fai attenzione a dove cadono le scintille, soprattutto se c'è stato un periodo di tempo secco nella tua zona.

Un fascio di petardi spenti. Credito: Ritesh Man Tamrakar/Flickr (CC BY 2.0)

Il petardo è un fuoco d'artificio molto più semplice. La polvere da sparo viene confezionata in un tubo o sfera di carta e quindi sigillata con una miccia per fornire una fiamma all'interno. L'unico scopo del petardo è esplodere e produrre un forte scoppio quando lo fa. La dimensione del petardo, e quindi la quantità di polvere da sparo contenuta al suo interno, determina l'entità dell'esplosione e l'intensità del rumore.

Sebbene i petardi siano vietati in molti luoghi, incluso il Canada, li vediamo ancora in una forma o nell’altra. Questo perché i petardi vengono combinati in modi diversi con le stelle filanti per creare gusci di fuochi d'artificio. Queste conchiglie sono la base di tutti gli spettacoli pirotecnici, con le loro grandi esplosioni e gli enormi fiori colorati di luce nel cielo.

Il guscio più elementare dei fuochi d'artificio è un cilindro o una sfera vuota fatta di carta e spago. Al centro c'è un petardo chiamato carica di scoppio, collegato all'esterno del guscio da una miccia temporizzata. Nello spazio rimanente del guscio è racchiusa la polvere da sparo, insieme a una raccolta di piccole stelle costituite dagli stessi componenti chimici delle stelle filanti, ma senza la maniglia di metallo. Queste stelle possono essere disposte all'interno della polvere da sparo in una varietà di configurazioni diverse, ciascuna producendo un diverso tipo di visualizzazione.

Alcuni gusci di fuochi d'artificio possono essere MOLTO più complessi, come questo guscio giapponese largo circa un metro, che presenta non solo sfere scintillanti che rivestono l'interno ma anche gusci annidati che contengono ancora più sfere scintillanti, progettate per esplodere ben dopo lo scoppio iniziale. Credito: Joel(frikitiki)/Flickr (CC BY-ND 2.0)

Dopo che la miccia di temporizzazione è accesa, il proiettile spara in aria da uno speciale tubo di lancio, a volte utilizzando una carica di lancio incorporata proprio nella parte inferiore del proiettile. La miccia di temporizzazione brucia lentamente rispetto al resto dei componenti dei fuochi d'artificio e determina l'ora esatta e l'altezza dal suolo quando il proiettile esplode, in modo che i risultati siano visibili per chilometri intorno. Quando la carica esplosiva finalmente esplode, accende la polvere da sparo attorno ad essa. Ciò fa sì che le stelle brucino e scintillino simultaneamente, facendo esplodere il guscio, lanciando le stelle scintillanti ardenti verso l'esterno.

Scoppiò un fuoco d'artificio multicolore. Credito: DeltaWorks/Pixabay