Come funzionano i fuochi d'artificio

Fuochi d'artificio a Venezia (Photo by Marco Serena/NurPhoto via Getty Images)

I fuochi d'artificio sono uno spettacolo gioioso per chi li osserva, soprattutto all'inizio dell'anno e in altri momenti particolari come il mese di agosto (con Ferragosto e tante feste di paese), e pure un pericoloso 'giocattolo' per chi li maneggia e produce, a causa dell'elevata infiammabilità.

Originari della Cina, in Europa fuono introdotta da Bertold Schwartz, un monaco tedesco, verso la metà del XIII° secolo. Il religioso fu il primo a impiegare la polvere da sparo nella formula ancora oggi utilizzata (75 % nitrato di potassio, 15 % carbone e 10% zolfo), ma la pirotecnica alle nostre latitudini è una faccenda risalente a non prima di due secoli fa.

Alla base di qualsiasi manifestazione pirotecnica c'è appunto la polvere da sparo. Nella combustione della polvere pirica il comburente (cioè l’ossigeno) non viene fornito dall’aria ma da uno dei componenti della miscela, ovvero il nitrato di potassio. I combustibili sono solitamente carbone e zolfo - ma possono comparire anche metalli come alluminio, magnesio (in caso di fuochi particolarmente luminosi) e titanio.

La luce viene formata grazie a incandescenza, emissione atomica e emissione molecolare. L'esplosione emette calore, e dunque luce; l'emissione atomica avviene grazie alle radiazioni proprie dell'energia dei metalli; l'emissione molecolare invece dipende dalla temperatura d'esercizio del fuoco d'artificio. Emissioni atomiche e molecolari sono le responsabili della colorazione dei fuochi: le diverse tonalità dipendono da speciali additivi alla polvere pirica.

Per fare i fuochi d'artificio occorrono comunque molti altri materiali come carta tedesca, cotone, spago (materiali avvolgenti), destrina e gomma arabica (materiali incollanti), segatura (isolante), oltre a Perclorati di potassio, Nitrato di Bario, Nitrato di Potassio, Nitrato di Sodio (materiali ossidanti); Alluminio, gomma caroide, magnesio, resine (materiali combustibili); Carbonati di sodio e di Bario, Potassio, Rame, Stronzio (coloranti).

I colori, appunto? I carbonati e gli ossalati di stronzio danno il colore rosso; i carbonati di bario danno il verde; i carbonati e gli ossalati di sodio danno il giallo; gli ossidi di rame danno il blu.