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    Chispas que cambian de color

    Crédito:Universidad Tecnológica de Clausthal

    Las chispas son un fenómeno fascinante muy conocido de las fogatas, piedras de pedernal y bengalas eléctricas y demás artículos de pirotecnia. Mirar las chispas más de cerca revela los colores limitados en los que aparecen. Se conocen chispas de color rojo anaranjado oscuro del carbón vegetal, el polvo de hierro produce chispas amarillas / doradas, y los polvos de metales elementales que se queman en caliente, como el aluminio y el titanio, pueden formar chispas blancas brillantes.

    El color de las chispas está dominado por la radiación del cuerpo negro. Como consecuencia, la temperatura de la chispa controla su longitud de onda emitida. Chispas de diferentes colores, p.ej. verde, azul, rojo brillante / rosa no son posibles en estado sólido. Para lograr chispas en estos colores, Se requiere combustión en fase gaseosa. En la fase gaseosa, se produce una emisión específica del elemento. En principio, se podría lograr el espectro completo de colores, como se conoce por los colores de las llamas de varios elementos. Desafortunadamente, aunque se conocen pocos metales que arden en fase de vapor, las chispas resultantes son muy cortas, grueso y la apariencia visual es pobre. Esto se explica fácilmente por la rápida evaporación del metal.

    Investigadores de la Universidad Tecnológica de Clausthal (Alemania), encabezados por el profesor Eike G. Hübner, buscaron chispas de colores intensos y de combustión prolongada. Después de considerar los antecedentes teóricos, El primer autor Felix Lederle y Eike Hübner encontraron un metal que debería formar chispas verdes de larga duración:el erbio. El uso de polvo de erbio de un tamaño de grano apropiado de alrededor de 80 micrones condujo inesperadamente a la primera descripción de chispas que cambian de color que se queman en tres fases y la ramificación final de las chispas. Los hallazgos se han publicado recientemente como un artículo y una portada muy importantes en el Revista europea de química inorgánica .

    Las fases de la chispa se explican fácilmente por una fase de inicio más fría, que exhibe emisión de cuerpo negro (naranja-blanco), una fase muy caliente que conduce a una combustión en fase de vapor y una intensa emisión verde de monóxido de erbio en la fase gaseosa, y finalmente una tercera fase basada en la emisión de cuerpos negros, de nuevo. Las diferentes fases de la chispa se han analizado mediante espectros de emisión con resolución temporal en cooperación con el Instituto Fraunhofer Heinrich-Hertz, Goslar (Alemania) por el coautor Jannis Koch.

    Se realizaron experimentos adicionales con otros materiales como telurio para el azul y polvo de sílice empapado en sodio para las chispas amarillas.

    Las chispas de erbio que cambian de color presentan un Aspecto brillante e intensamente coloreado, y puede permitir la producción de bengalas y otros dispositivos pirotécnicos en colores exóticos. Es más, las investigaciones pueden ser útiles para las bengalas brillantes y los dispositivos de señalización.

    Al final de su publicación, los científicos presentan la primera fuente de interior sin humo basada en chispas de erbio que cambian de color y otras composiciones poco comunes, como una fuente con chispas de color rojo oscuro a base de polvo de diamante.


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