Con las Fallas próximas en el calendario de los valencianos, queremos hablar del elemento que da sentido a esta fiesta: la pólvora, el primer químico explosivo. En este post veremos la química que presenta este polvo negro que se gasta a toneladas durante el mes de marzo en la ciudad de Valencia.
7 de marzo de 2016
Hasta la mitad del siglo XIX, la pólvora era el único químico explosivo conocido, y su uso se remontaba a mucho antes, habiendo relatos históricos que certifican el uso de la misma pasado los años 1200. En siglos posteriores, fue muy frecuente su utilización en armamento bélico, pero acabó sustituyéndose para ese fin por polvos sin humo. Así pues, la industria de la pirotecnia es una de las principales que todavía utiliza la pólvora tradicional.
Pero la pólvora no es un compuesto único y particular, ya que es una mezcla de tres diferentes. En concreto, la forman el nitrato de potasio (75%), carbón (15%) y azufre (10%), y cada uno de estos componentes desempeña un papel importante en la combustión de la pólvora.
El nitrato de potasio (KNO3), también conocido como salitre, se descompone a altas temperaturas para proporcionar oxígeno a la reacción, lo que significa que la pólvora no necesita estar expuesta al aire para prender. El carbón (C) descompone la celulosa y proporciona la fuente de energía para la reacción. Aunque también puede actuar como tal el azufre (S), pero más por el hecho de que sufra reacciones exotérmicas a temperaturas relativamente bajas.
Cabe señalar que solo mezclando estos tres componentes no es suficiente para producir pólvora de buena calidad, ya que deben ser bien mezclados, humedecidos y molidos para producir una mezcla reactiva. En ocasiones se añade agua a la mezcla para extender la duración de la combustión. Las reacciones de pólvora precisas son difíciles de especificar. En lugar de ser una sola reacción simple, la combustión de la pólvora consiste en diferentes reacciones complejas.
El uso evidente de la pólvora en fuegos artificiales es el de dotar a los artefactos pirotécnicos de potencia para propulsarlos a elevadas alturas para después estallar. La mecha que permite la demora antes del estallido, así como la carga explosiva del mismo, también utilizan pólvora.
Hoy en día, hay alternativas más seguras a la pólvora que se emplean en ciertos fuegos artificiales modernos, por el hecho de que son más seguras y fáciles de manejar. Pese a ello, la pólvora sigue siendo el elemento rey en la pirotecnia, continuando con una costumbre con cientos de años a sus espaldas.
Por último, la ecuación simplificada de la combustión de la pólvora, sería:
10KNO3 + 8C +3S → 2K2CO3 + 3K2SO4 + 6CO2 + 5N2
