Serpiente negra (fuegos artificiales)

"Serpiente Negra" es un término que puede referirse al menos a tres tipos similares de fuegos artificiales: la serpiente del faraón, la serpiente de azúcar o un popular comercio minorista. composición comercializada con varios nombres de productos, pero generalmente conocida como "serpiente negra". La "serpiente del Faraón" o "la serpiente del faraón" es la versión original del experimento de la serpiente negra. Produce una serpiente más impresionante, pero su ejecución depende del tiocianato de mercurio (II), que ya no es de uso común debido a su toxicidad. Para una "serpiente de azúcar", el bicarbonato de sodio y el azúcar son los químicos más utilizados.

Una vez encendidos, los fuegos artificiales emiten humo y arrojan cenizas que se asemejan a una serpiente a través de una reacción intumescente. Permanecen en el suelo y no emiten chispas, bengalas, proyectiles ni sonido.

La serpiente del faraón

La serpiente del faraón es un experimento más dramático y requiere más precauciones de seguridad que la serpiente de azúcar debido a la presencia de vapor tóxico de mercurio y otros compuestos de mercurio.

Esta reacción fue descubierta por Friedrich Wöhler en 1821, poco después de la primera síntesis del tiocianato de mercurio. Se describió como "saliendo de sí mismo al mismo tiempo en forma de gusanos, recuperando muchas veces su volumen anterior, de un material muy ligero del color del grafito". Desde hace algún tiempo, un producto pirotécnico llamado "Pharaoschlangen" estaba disponible al público en Alemania, pero finalmente fue prohibido cuando se descubrieron las propiedades tóxicas del producto a través de la muerte de varios niños que habían consumido por error el sólido resultante.

El experimento de la serpiente del faraón se lleva a cabo de la misma manera que el experimento de la serpiente de azúcar, sin embargo, el primero utiliza tiocianato de mercurio(II) (Hg(SCN)₂) en lugar de polvo. azúcar con bicarbonato de sodio. Esto debe hacerse en una campana extractora porque todos los compuestos de mercurio son peligrosos.

Después de encender los reactivos, el tiocianato de mercurio(II) se descompone para formar sulfuro de mercurio(II) (HgS), disulfuro de carbono (CS₂) y nitruro de carbono (C₃N₄). El nitruro de carbono grafítico, un sólido de color amarillo pálido, es el componente principal de la ceniza.

2 Hg(SCN)₂s) → 2 HgS(s) + CS₂l) + C₃N₄s)

El disulfuro de carbono se enciende y produce dióxido de carbono (CO₂) y óxido de azufre (IV) (SO₂).

CS₂l) + 3 O₂g) → CO₂g) + 2 SO₂g)

Mientras que el nitruro de carbono (C₃N₄) se descompondrá en gas nitrógeno y dician

2 C₃N₄s) → 3 (CN)₂g) + N₂g)

Cuando el sulfuro de mercurio (II) (HgS) reacciona con el oxígeno (O₂), formará vapor de mercurio gris y dióxido de azufre. Si la reacción se realiza dentro de un recipiente, se puede observar una película gris de recubrimiento de mercurio en su superficie interior.

HgS(s) + O₂g) → Hg(l) + SO₂g)

Serpiente de azúcar

A diferencia de la serpiente de carbono, que implica la reacción de ácido sulfúrico en lugar de bicarbonato de sodio, la serpiente de azúcar crece relativamente más rápido y alcanza un volumen significativamente mayor.

En este experimento se utiliza combustible sólido. El combustible sólido puede ser arena suficientemente cubierta de etanol o hexametilentetramina. Una mezcla blanca de sacarosa y bicarbonato de sodio eventualmente se volverá negra y la serpiente crecerá entre 15 y 50 centímetros (5,9 a 19,7 pulgadas) mucho después de encenderse.

Cuando se enciende la serpiente se producen tres reacciones químicas. El bicarbonato de sodio se descompone en carbonato de sodio, vapor de agua y dióxido de carbono:

2 NaHCO₃(s) → Na₂CO₃s) + H₂O(g) + CO₂g)

La quema de sacarosa o etanol (reacción con el oxígeno del aire) produce dióxido de carbono y vapor de agua:

C₁₂H₂₂O₁₁s) + 12 O₂g) → 12 CO₂g) + 11 H₂O(g)

C₂H₅OH(l) + 3 O₂g) → 2 CO₂g) + 3 H₂O(g)

Parte de la sacarosa no se quema, sino que simplemente se descompone a alta temperatura, emitiendo carbono elemental y vapor de agua:

C₁₂H₂₂O₁₁s) → 12 C(s) + 11 H₂O(g)

El carbono en la reacción hace que la serpiente se vuelva negra. El proceso general es lo suficientemente exotérmico como para que el agua producida en las reacciones se vaporice. Este vapor, además del producto de dióxido de carbono, hace que la serpiente sea liviana y aireada y le permite crecer hasta alcanzar un gran tamaño a partir de una cantidad comparativamente pequeña de material inicial.

Serpiente Negra Al Por Menor

La fórmula real parece ser un secreto. Sin embargo, es probable que se basen en una composición de brea nitrada. Además, a menudo se comercializan en forma de pequeños gránulos negros y no se deslicuesan y son estables en almacenamiento. Hay muy pocos minoristas de este producto en Europa y posiblemente sólo haya un fabricante a gran escala en el mundo.

Usar

Es un petardo popular en la India, con el que juegan los niños durante el festival de Diwali. Aunque la fundación Chest Research y la Universidad de Pune los consideran tóxicos, los fuegos artificiales de serpientes negras todavía se utilizan. El objetivo del estudio fue determinar qué fuegos artificiales producían la mayor contaminación del aire en la India. El estudio realizado demostró que los fuegos artificiales tipo serpiente emitían la mayor cantidad de partículas, capaces de penetrar los pulmones mediante la inhalación de partículas de humo y, en consecuencia, causar daños importantes. Otros petardos que emiten grandes cantidades de partículas de humo son los fuljhadi, pulpul, chakris y annar.