Azúcar, nitrato o clorato y colorantes: humaredas de todos los colores

El nitrato potásico (KNO3) y el clorato potásico (KClO3) son fuertes oxidantes capaces de convertir la sacarosa (azúcar de mesa) en CO2 y H2O. La reacción genera una gran humareda blanca debida básicamente al vapor de agua que se produce, ya que el proceso es exotérmico.Si a la mezcla de reacción se le añaden colorantes que se vaporicen con el calor sin quemarse, el humo tendrá los colores correspondientes.


Precauciones

  • Estos experimentos deben hacerse al aire libre, en lugar bien ventilado porque pueden generar gases tóxicos. Concretamente, los cloratos pueden producir como reacciones secundarias gases derivados de cloro; los nitratos, óxidos de nitrógeno (NOx).
  • Siempre que se utilicen cloratos hay que evitar triturarlos junto con otras sustancias. Además, no deben mezclarse con azufre, sulfuros, sulfatos o antimonio.
  • Las mezclas que se van a obtener son muy sensibles al calor, la fricción, el impacto o la presión.
  • Al ser las reacciones muy exotérmicas, pueden producir llamas, por lo que los experimentos deben realizarse sobre superficies ignífugas y en lugares donde no exista riesgo de incendio. Hay que estar preparados para sofocarlos si se producen.
  • Más información sobre seguridad aquí y aquí.

Procedimiento

  • Se mezclan azúcar y nitrato de potasio en proporción en peso 2:3 o 3:5 (también puede tomarse esa proporción en cucharadas). Cuanto más pulverulentos sean ambos reactivos, mejor se mezclarán. (Por ello, pueden triturarse previamente, pero siempre por separado, ya que la trituración conjunta podría provocar explosiones).
  • Se vierte la mezcla en un recipiente de laboratorio adecuado para calentar.
  • Se va calentando la mezcla removiendo continuamente hasta que los ingredientes formen una especie de caramelo.
  • Se vierte la mezcla sobre papel de aluminio o sobre algún recipiente o molde adecuado.
  • Cuando aún tenga cierta fluidez, se le puede agregar, si se desea, una pizca de bicarbonato sódico (proporción: 2 o 3% de la mezcla) cuya función es ralentizar la reacción.
  • Si se desea que el humo sea de colores, agregar un colorante orgánico en polvo de los que se mencionan más abajo. Hay que tener en cuenta que no todos los colorantes van a servir, ya que muchos simplemente se quemarán (el colorante se tiene que vaporizar sin quemarse). No se debe probar con cualquier material para tratar de obtener determinados colores, pues podrían producirse mezclas tóxicas o explosivas.
  • Una vez fría y bien solidificada la mezcla, separarla del molde. Se obtendrá así una especie de “pastilla”.
  • Una vez preparada la “pastilla”, solo queda encenderla para iniciar la reacción de oxidación. Para ello, colocarla en una superficie a prueba de fuego y usar un encendedor de mango largo, una cerilla en el extremo de un palo o una mecha. Arderá vigorosamente (más lentamente cuanto mayor sea la proporción de azúcar) con una llama púrpura debida al potasio.

Se han probado con éxito colorantes industriales como los siguientes:

Rojos:

  • 1,4-diamino-2-metoxi-9,10-antraquinona (tinte de cabello)
  • Rojo Sudán 5B (colorante CI 26125; pirotecnia, histología…)

Verde:

  • 1,4-bis(p-tolilamino)antraquinona (colorante CI 61565, tinte de cabello)

Naranja:

  • 1-fenilazo-2-naftol (colorante CI 12055; aceites minerales, humos…)

Amarillo:

  • 1,3-isobenzofurandiona (colorante CI 47000, tinte de cabello…)

Azul:

  • 1,4-bis(butilamino)antraquinona (colorante CI 61554; plásticos, velas, aceites minerales…)

Violeta:

  • Rodamina B
  • 1-hidroxi-4-(p-toluidino)antraquinona (CI 60725, tinte de cabello…)

Humo de colores 2


Sin necesidad de calentar

Existe una manera más segura de hacer el experimento; se trata de evitar calentar la mezcla.

  • En un vaso de papel o plástico, mezclar 3 partes de nitrato de potasio con 2 partes de azúcar (pueden ser cucharadas).
  • Agregue suficiente agua para hacer una pasta espesa, removiendo continuamente hasta que los ingredientes se mezclen uniformemente.
  • Verter cucharadas de la mezcla sobre papel encerado (de los que se usan para envolver alimentos). Se formarán así varios montoncitos de mezcla. También se pueden verter en moldes para formar “pastillas”.
  • Insertar una mecha en cada montoncito o pastilla.
  • Dejar secar los montoncitos o pastillas durante 1-2 días.
  • Mantener estas “bombas de humo” lejos de llamas o calor excesivo.
  • Para encenderlas, colocarlas sobre una superficie ignífuga y usar un encendedor de mango largo o una cerilla atada al extremo de un palo.

Otras recetas

Se puede realizar el experimento simplemente mezclando los reactivos previamente triturados (no se deben triturar juntos) y prendiendo fuego a la mezcla con un encendedor de mango largo, una cerilla atada a un palo o similar. En la bibliografía se pueden encontrar recetas como esta:

Humo rojo

Clorato de potasio: 15%
Rojo de p-nitroanilina: 65%
Lactosa: 20%

Humo verde

Indigo sintético: 26%
Auramina (colorante amarillo): 15%
Clorato de potasio: 35%
Lactosa: 26%

Humos de variados colores (según el colorante usado)

KClO3
Lactosa
MgCO3
NaHCO3
Colorante


Otras humaredas

  • Humareda violeta. Aquí puede verse cómo obtenerla. Debe tenerse en cuenta que el color violeta se debe a vapores de yodo, que son tóxicos, por lo que hay que realizar estos experimentos bajo campana o al aire libre.
  • Humareda de colores (con colorantes orgánicos).

Humo de colores 3 (bote de humo)

Botes de humo

No es difícil autofabricarse un bote de humo (o “bomba de humo”) basándose en las recetas dadas.

Se necesita un tubo de cartón (el de un rollo de papel higiénico o de cocina valdría) dentro del cual habría que introducir la mezcla de la bomba de humo aún caliente. Se clava en ella un palito para que, al enfriarse, quede un agujero donde se insertará la mecha (esta puede ser autofabricada o profesional, de fuegos artificiales). El resto del agujero puede rellenarse con algodón. Después se ponen tapas de cartón o papel de aluminio a las bocas, tapando las grietas con papel de celofán, aunque dejando orificios para la entrada de la mecha y salida del humo, no muy grandes, para que se cree cierta presión en el interior, ni tan pequeños para que esta presión sea tan alta que rompa el tubo. Finalmente, se puede encender, siempre en el exterior.

Y si en vez de tapar completamente el tubo, lleno de una buena cantidad de mezcla 1:1 de azúcar y nitrato, se rodea de papel de aluminio y se deja la boca abierta para que el humo y el fuego salgan por la parte superior del tubo, podría observarse una fuente de chispas muy llamativa.


Sustitutivos

Si no se dispone de un recipiente de laboratorio para calentar, se puede usar una sartén o una cacerola que se hayan desechado para su uso en la cocina.

Se puede fabricar una mecha casera con tiras de papel higiénico y cabezas de cerillas separadas del palo de madera; añadiendo un poco de agua sobre ellas se trituran y se moja la tira de papel higiénico en ellas, enrollándose y dejando que se seque.

El nitrato potásico suele venderse en tiendas de fertilizantes.


Bibliografía


 

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios .

Crea un blog o un sitio web gratuitos con WordPress.com.

Subir ↑

Crea tu sitio web con WordPress.com
Empieza ahora
A %d blogueros les gusta esto: