Se puede simular la actividad de un volcán con química de bajo riesgo

Ciertas reacciones químicas pueden simular una erupción volcánica, con fuego y chispas, como los que presentamos aquí y aquí, pero esas características pueden ser precisamente un inconveniente por la peligrosidad. Hablaremos aquí de otros “volcanes químicos” quizá menos espectaculares pero más seguros.

Estos volcanes son ideales para hacerlos con niños, siempre bajo la supervisión de un adulto.

Precauciones

En alguno de los experimentos que se describe aquí se usa hielo carbónico (“hielo seco”). Este material sublima a −78.5 °C, por lo que puede congelar la piel si entra en contacto con ella. Por ello, deben usarse guantes de alta resistencia. Tampoco debe encerrarse en recipientes herméticos pues puede hacerlos estallar por la presión acumulada en su interior. Este experimento debe llevarse a cabo de modo que puedan evacuarse los gases producidos. Siempre es conveniente hacer primero pruebas con cantidades pequeñas.

Procedimiento

A) Con hielo seco

Se modela un cono volcánico con escayola, metal, arcilla, pasta de sal o incluso cartón recubierto de plástico. (Se puede adornar para hacerlo más realista). Taparlo por abajo.
Se colocar en el interior una lata de refresco (o la parte inferior de una botella de plástico) llena de agua hasta su mitad a la que se habrá añadido:
1. media cucharilla de detergente líquido,
2. un poco de colorante alimentario,
3. un pequeño trozo de hielo carbónico.

En contacto con agua, el hielo seco producirá gas CO₂, lo que formará espuma que saldrá por la boca del cono debido a la presión generada y correrá “ladera” abajo como si fuese lava, al tiempo que se elevará una densa humareda blanca de gas CO₂.

B) Con bicarbonato sódico y vinagre

Si no se dispone de hielo carbónico, una alternativa menos realista pero mucho más al alcance de todos es mezclar bicarbonato de sodio, vinagre y un poco de detergente, más colorante alimentario si se desea que la “lava” salga coloreada. El vinagre y el bicarbonato generarán burbujas de CO₂ que producirán espuma en presencia del detergente, lo que provocará la salida de “lava”.

Se añade a una botella de plástico agua caliente (hasta sus ¾ aproximadamente, un poco de detergente, dos cucharadas de bicarbonato, más el colorante, si se desea. (También se puede emplear un recipiente modelado de escayola o similar con forma de cono volcánico para dar más realismo).
Se agrega el vinagre. La erupción comenzará enseguida.

C) Con levadura y agua oxigenada

Un efecto parecido se consigue con levadura y agua oxigenada, ya que la primera cataliza la descomposición de la segunda, produciéndose mucho oxígeno que sale en forma de burbujas:

Se vierte agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) de farmacia en una pequeña botella (o bien en algún recipiente modelado en forma de cono volcánico pero con fondo; por ejemplo, puede ser de arcilla).
Se agrega una bolsa de levadura “súper rápida” de panadería.

Sustitutivos

Si no se dispone de hielo seco, este puede obtenerse fácilmente de un extintor de incendios a base de CO₂. Usando guantes de alta resistencia (idealmente, guantes para manipular balas de nitrógeno líquido), colocar la boquilla del extintor dentro de una bolsa de tela. (Es importante que sea de tela porque ha de tener poros suficientemente grandes como para que el gas CO₂ salga fácilmente por ellos). Cerrar la bolsa alrededor de la boquilla y abrir parcialmente y durante periodos cortos la válvula del extintor. Se formará hielo seco inmediatamente en el interior de la bolsa.
Un buen material para moldear el cono volcánico es la pasta de sal. Trabajar con pasta de sal es especialmente adecuados para niños. Se obtiene mezclando harina y sal fina en proporción 2 a 1 en peso o 3 a 1 en volumen y añadiendo poco a poco agua caliente mientras se remueve con una cuchara, inicialmente, o se amasa con las manos cuando la pasta esté formándose (opcionalmente se puede añadir un poco de aceite). Se obtendrá un volcán blanco (es como si estuviese nevado), pero si se desea otro color, basta añadir colorante. Esta pasta se puede moldear alrededor de otro recipiente para obtener la forma de un volcán.

Bibliografía

Palder, Edward L. Magic with Chemistry; Grosset & Dunlap: Nueva York, 1966, p. 71.
Helmenstine, Anne Marie. Homemade Dry Ice Recipe. ThoughtCo 2018. https://www.thoughtco.com/how-to-make-homemade-dry-ice-606400 (vista en octubre de 2018).
Helmenstine, Anne Marie. How to Build a Baking Soda Volcano Science Project. ThoughtCo 2018. https://www.thoughtco.com/baking-soda-volcano-science-fair-project-602202 (vista en octubre de 2018).
Helmenstine, Anne Marie. How To Make a Yeast & Hydrogen Peroxide Volcano. ThoughtCo 2018. https://www.thoughtco.com/make-yeast-and-hydrogen-peroxide-volcano-605999 (vista en octubre de 2018).
voodoo30x. How to Make Dry Ice With a Fire Extinguisher. Youtube 2013. https://www.youtube.com/watch?v=WleXk7eu1tU (vista en octubre de 2018).
Gavira Vallejo, José Mª; Paredes Roibás, Denís. Química insólita. Certificado de Formación del Profesorado; UNED – Dpto. Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas, 2018.