¿Por qué no hay fuegos artificiales azules?

César Menor-Salván, Universidad de Alcalá

“De todas las diversiones que la química nos procura, ninguna tiene más aparato y más magnificencia que los fuegos artificiales, ninguna produce un efecto mas sorprendente ni más variado; así es que, en los regocijos públicos, los fuegos artificiales forman la parte interesante de la fiesta, la afluencia del gentío, la satisfacción de los espectadores, prueban el gusto que tienen todos los pueblos para esta clase de diversiones.”

Así comienza el Manual del Cohetero y Polvorista de Julio Rossignon, una enciclopedia sobre pirotecnia publicada hace más de siglo y medio, en 1859. El efecto que nos producen los fuegos artificiales no ha cambiado desde entonces y, este verano, una vez más, adornan las fiestas de los pueblos. Un espectáculo de luz, sonido y pleno color. O casi pleno, porque siempre hay un ausente en su paleta de colores: ¿dónde está el azul?

Sacando los colores a los elementos

Al contemplar las flores de luz que forman la explosión de los cohetes somos testigos de un fenómeno trascendental más allá de lo visible: los átomos están dando saltos.

A alta temperatura, tras encender la mecha y explotar la pólvora, los elementos que componen el cohete se volatilizan en una llama y se desencadena un proceso magnífico: la transferencia de energía de la llama a los átomos de cada elemento. En ese momento, los electrones “saltan” desde su estado normal a un estado excitado de duración muy breve (del orden de nanosegundos). Y es al volver los electrones a su sitio cuando emiten en forma de luz la energía que absorbieron.

El ciclo vuelve a repetirse mientras dura el espectáculo de fuegos artificiales en el cielo nocturno. La luz que devuelven los electrones aporta coloración a la llama, que, de otra forma, sería casi invisible.

Lo más fascinante es que los colores que vemos son diferentes porque los electrones tienen “saltos electrónicos” característicos según el elemento al que pertenecen. Si en la mezcla hay sales de sodio estos saltos crean un color amarillo, las sales de estroncio producen un color rojo, las de aluminio generan un color gris, las sales de bario un color verde, y las sales de cobre (teóricamente) deberían producir un color azul. Pero, en este último caso, hay algo que no funciona como quisiéramos.

El potasio del agua que bebemos o la composición de las estrellas

Utilizando esta propiedad, podemos analizar la llama y distinguir unos elementos de otros. A partir de ella se desarrolló un conjunto de técnicas que llamamos espectroscopía. La primera que se desarrolló fue la espectroscopía de llama, que permitió descubrir elementos debido a que daban lugar a colores de llama que no se habían observado antes, como el cesio y el rubidio.

Esta veterana técnica se sigue utilizando cada día, por ejemplo, para determinar cuánto sodio, potasio y calcio contiene el agua que bebemos. Y también permite estudiar la composición de las estrellas.

Es posible experimentarla en casa usando una llama de gas. Si se moja un alambre en agua con sal, al introducirlo en la llama esta inmediatamente adquiere un intenso color amarillo, característico del sodio. Una alternativa es reutilizar un nebulizador pequeño – por ejemplo, un descongestionador nasal– rellenándolo de agua con sal que se nebuliza directamente en la llama. Ésta revelará la presencia de sodio luciendo en amarillo.

El imposible azul

Combinando sales de diferentes elementos obtenemos toda una gama de colores rojos, amarillos, verdes, blancos, magentas, púrpuras o anaranjados. Pero el azul se resiste. Siglos después de la invención de los fuegos artificiales, fabricantes y científicos siguen intentando combinaciones que permitan obtener este color de forma vistosa.

Se debe a que el color que vemos resulta de una combinación de diversos saltos en cada elemento. Los más habituales están en la gama del verde al rojo. El azul es el más raro ya que, aunque en muchos elementos ocurren “saltos electrónicos” en la región azul, también se producen en otros colores, normalmente más dominantes, y la combinación resultante no es azul. Es el caso del cesio, que produce un tono de rosado a púrpura.

El único elemento útil en pirotecnia que potencialmente podría colorear la llama de azul es el cobre, pero tampoco es sencillo. Las mezclas basadas en sales de cobre y una fuente de cloro, por ejemplo, tienden al verde a la elevada temperatura de los fuegos artificiales. En cuanto al cloruro o perclorato de amonio junto con cobre produce un bonito color azul en el laboratorio. Pero en los fuegos artificiales, se vuelve pálido y desaparece rápidamente, pasando, de nuevo, a un tono verdoso.

El reto de crear fuegos artificiales azules

Aparte de la dificultad química para crear combinaciones que aporten color azul y que puedan usarse en pirotecnia, hay problemas adicionales. Los colores producidos por otros componentes se superponen al azul, creando diversas gamas de color. Además, nuestros ojos son más sensibles al amarillo y anaranjado, que dominará sobre el azul y verde.

A ello hay que añadir que el color azul no destaca especialmente bien en el fondo del cielo. Ni siquiera por la noche, único momento en el que podemos percibirlo claramente.

Así, aunque se comercializan cohetes que prometen el color azul, lo cierto es que, en la práctica, este color es tenue y, a veces, perceptible durante sólo un instante.

Pese a todo, la ausencia del azul no me supone ningún problema para disfrutar de los fuegos artificiales. Cuando los veo, pienso en cómo descubrir que cada elemento puede aportar un color diferente a las flores de fuego nos ha llevado a cosas tan fascinantes como conocer la composición de las estrellas.

“El arte del cohetero es, pues, digno bajo todo concepto de ser apreciado y cultivado con esmero”.

Julio Rossignon. 1859.

César Menor-Salván, Profesor Contratado Doctor. Bioquímica y Astrobiología. Departamento de Biología de Sistemas, Universidad de Alcalá

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.