composição quimica dos fogos de artificios

Há muitos séculos se sabe que muitos materiais podem emitir luz quando excitados. Isto ocorre quando os elétrons dos átomos absorvem energia e passam para níveis externos (maior energia),e ao retornar para os níveis de origem (menor energia), liberam a energia absorvida - emitindo luz com a coloração característica de cada "salto" energético (diferentes comprimentos de onda) para cada elemento químico .

Este fenômeno é usado, por exemplo, na produção dos fogos de artifício. Este é basicamente, um dispositivo que fica envolvido em um cartucho de papel (em geral, em forma de cilindro). Na parte inferior do cartucho fica a carga explosiva que dispara os fogos para o alto, o propelente mais utilizado é a pólvora negra, esta nada mais é do que uma mistura de salitre (nitrato de potássio), enxofre e carvão, que foi um grande e importante desenvolvimento na história da humanidade. Outro propelente comum é o altamente explosivo perclorato de potássio (KCLO4), que é misturado com a pólvora. Na parte superior fica a 'bomba', com pequenos pacotinhos de sais de diferentes elementos. Quando os fabricantes desejam produzir fogos de artifício coloridos, misturam à pólvora compostos de certos elementos químicos apropriados, utilizam sais de diferentes metais na mistura explosiva (pólvora) para que, quando detonados, produzam cores diferentes.

O perclorato de potássio é, em geral, mais seguro de usar que o clorato. O problema é a dificuldade de obtenção do sal no comércio. Na América do Norte, o único fabricante de percloratos prepara o perclorato de amônio, o oxidante dos foguetes propulsores do ônibus espacial.

O aspecto mais notável dos fogos de artifício são as cores e os clarões. A luz branca é produzida pela oxidação do magnésio ou do alumínio a alta temperatura e, os clarões ofuscantes nos concertos de bandas de rock são de misturas de Mg e KClO₄.

A luz amarela é a mais fácil de se obter, pois os sais de sódio (Na) na forma de clorita, NaAlF₆ emitem-na intensamente. Para conseguir o vermelho-carmim, colocam estrôncio (Sr). Quando querem o azul-esverdeado, utilizam cobre (Cu). Desejando o verde, empregam o bário (Ba), se a cor desejada for a violeta, usam o potássio (K) e para o vermelho podem utilizar o cálcio (Ca). Na hora em que a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons desses átomos, ou seja, os elétrons "saltam" de níveis de menor energia (mais próximos do núcleo) para níveis de maior energia (mais distantes). Quando retornam aos níveis de menor energia, liberam a energia que absorveram, na forma de luz colorida.

Elementos Químimicos mais Radioativos

Rádio- Metal de símbolo Ra, número atômico 88, massa atômica 226,05, descoberto em 1898 por P. e M.Curie, é dotado de intensa radioatividade. O rádio é um metal alcalino terroso, que funde a 700 °C. Muito raro na natureza, é extraído da pechblenda. Desintegra-se com uma vida média de 1620 anos, produzindo uma emanação gasosa de hélio e de radônio. Esse último, também radioativo, transmuta-se no polônio que, por uma série de novas desintegrações, conduz finalmente ao chumbo 206. As radiações alfa, beta e gama emitidas pelo rádio são dotadas de grande poder bactericida e sua ação fisiológica acarreta a destruição dos tecidos e a suspensão da mitose, donde diversas aplicações terapêuticas (curieterapia).

Tório- Metal raro de símbolo Th, número atômico 90, massa atômica 232,038,branco, cristalino, de densidade 12,1, e que funde a 1700°C, aproximadamente, extraído da torita.

Urânio- Metal de símbolo U, número atômico 92, massa atômica 238,07, e densidade de 18,7, extraído do óxido de urânio. Último elemento natural da classificação periódica, o urânio foi isolado em 1841 por Péligot. Trata-se de um sólido cinza-ferro, que funde a 1800°C e se oxida facilmente. O óxido uranoso, ou urano, UO2, é um sólido negro, de propriedades básicas, a que correspondem os sais uranosos, verdes.

O anidrido urânico, UO3, alaranjado, é anfótero e produz, em reação comos ácidos, sais de uranila (pois contém o radical UO2). Tais sais são amarelos e dotados de fluorescência verde. O UO3 dá também, ao reagir com as bases, os uronatos, como o Na2UO4; este, incorporado ao vidro, resulta no vidro de urânio, que se torna fosforescente sob a ação de raios ultravioletas.

O minério de urânio mais importante é a pechblenda, ou uraninita, U3O8. Existem, todavia, muitos outros, que vêm sendo ativamente extraídos.

Foi no urânio que Henri Becquerel descobriu a radioatividade. O produto natural é uma mistura de três isótopos, entre os quais o U238, mais abundante, gerador da família do rádio, e o U235, gerador da família do actínio. Sob a ação de nêutrons, o urânio 238 pode transformar-se em plutônio, e o urânio 235 pode sofrer fissão nuclear.

Em virtude da baixa concentração do urânio em seus diversos minérios (em geral menos de 1%), os tratamentos metalúrgicos compreendem inicialmente uma concentração física e, depois, uma concentração química dos sais de urânio. Após a purificação do concentrado, o metal é elaborado, a partir do tetrafluoreto, por redução metalotérmica pelo magnésio ou pelo cálcio. É afinado por refusão à vácuo antes de enformado e tratado termicamente. O urânio é utilizado sobretudo como combustível nos reatores nucleares (barras, tubos, anéis); seja em estado puro, seja em liga como o molibdênio, ou ainda em compostos refratários (óxido, carboneto). Pode também ser enriquecido num isótopo físsil, principalmente pelo processo seletivo da difusão gasosa do hexafluoreto através de paredes porosas, ou pelo processo de ultracentrifugação.

Polônio- Metal de símbolo Po, radioativo, de número atômico 84, massa atômica 210, que acompanha geralmente o rádio.

Os Perigos da Radiação

A radiação danifica os tecidos vivos, de modo que as pessoas que trabalham com material radioativo devem se proteger. Os raios alfa e beta são absorvidos mais facilmente, mas os raios gama são muito mais penetrantes. Os elementos de núcleo atômico alto absorvem melhor os raios gama, em comparação com os de baixo número atômico. A radiação em excesso pode causar câncer, a multiplicação acelerada e desenfreada de células de certas regiões do corpo. Os efeitos biológicos da radiação são diversos, entre eles o desenvolvimento de tumores, leucemia, queda de cabelo, redução na espectativa de vida, indução à mutações genéticas, malformações fetais, lesões de pele, olhos, glândulas e órgãos do sistema reprodutivo.