Udako ikuskizun koloretsua
2002/07/01 Mendiburu, Joana - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Su artifizialek sortzen dituzten kolore biziak, zarata eta ikuskizuna dira askorentzat festaren adierazgarri nagusietakoak. Baina ikuskizunek itsutu ere egiten dute; ikuslea ez da ikuskizunaren azpiegituraz jabetzen, eta suzirien kasuan ere horrelaxe gertatzen da: argi eta eztanda horien atzean, egitura sinple bat eta nahasketa zehatzak daude.
Historian zeharreko erabilerak
Suziria jatorriz txinatarra da. Hauts beltza edo bolbora, behintzat, han erabili zen lehen aldiz, VIII. eta IX. mendeen inguruan. Europan, XIII-XIV. mende inguruan agertu zen.
Erdi Aroan, gerra-garaian, ez ziren su emateko erabili, baina bai zaldiak beldurtzeko. Efektu hori areagotzeko, XVI. mendearen amaiera aldera, suziriak petardoz eta granadaz betetzen ziren, baina ideia hori alboratu egin zen gero. Are gehiago, suzirien norabidea zehaztea oso zaila zelako, denbora luze baterako erabat baztertu ziren. Hala ere, dirudienez, Lehen Mundu Gerran oso erabiliak izan ziren eta, beste hainbat material zein teknologiarekin gertatu den bezala, gaur egun gehienbat ospakizunetarako erabiltzen badira ere, suziriak garatzeko aitzakia gerra izan da.
Su artifizialen egitura
Su artifizial gehienek bi konpartimentu besterik ez dituzte. Behekoa, metxarekin kontaktuan dagoena, bolboraz betetzen da, eta bigarrenean sartzen dira lehertzerakoan ikuskizuna sortuko duten osagaiak. Konpartimentu gehiago dituzten su artifizialek bata bestearen atzetik leherketa bat baino gehiago izaten dituzte.
Bolborak, erretzean, gas ugari jariatzen du eta suziria lehertuko den altuera arte higiarazten du. Gasa horretarako prestaturiko zulotxoetatik ateratzen da, eta horrek higiarazten du, hain zuzen ere, suziria. Bolbora ez da asko hedatzen, ez da oso toxikoa eta hezetasunik gabeko lekuetan oso egonkorra da; horregatik erabiltzen da hainbeste.
Su eman ondoren, elizako kanpaiarekin talka egin ez dezan, norabide zuzena atxikitzeko suziriek makiltxo bat izaten dute.
Bolborari su eman orduko, suziria ziztu bizian abiatzen da zeruan gora, bat-batean lehertzen den arte. Orduan, etxeko txiki zein nagusien gozamenerako, zerua kolore biziz eta era guztietako formaz apaintzen da. Kasu batzuetan, argitasun dirdiratsua eta zarata handia ere sortzen dira. Izan ere, horiek dira su artifizialen ezaugarriak: argitasuna, kolorea, forma eta zarata.
Zerua argitzen
Su artifizialek argia bi fenomenoren ondorioz sortzen dute, baina bi kasuetan erredox erreakzioak gertatzen dira. Hau da, oxidatzaile batek beste konposatu bat oxidatzen du. Erreakzio horiek oxigenoa behar dute, baina su artifizialen kasuan ez dute aireko oxigenorik kontsumitzen. Izan ere, erabiltzen diren oxidatzaileak oxigenoan aberatsak diren gatz metalikoak izan ohi dira; hala nola, nitratoak, kloratoak eta perkloratoak.
Argia sortzen duten fenomenoak goritasuna eta igortze atomikoa dira. Goritasuna, sinpleki, tenperatura altuen eraginez materiak argia igortzeko duen propietatea da. Hala ere, merezi du zehaztasun txiki bat aipatzea: igorritako argia tenperaturarekiko proportzionala da, bikarratua, hain zuzen ere. Hortaz, tenperatura pixka bat igota askoz argi gehiago lortzen da.
Magnesioarekin, adibidez, hori gertatzen da. Erregaiaren oxidazioan sortutako oxido metalikozko partikulak 3.000 ºC baino tenperatura altuagoetara igotzen dira, eta goritasunak itsutzeko adinako argitasuna sortzen du.
Dena dela, gaur egungo su artifizialen kolore dirdiratsua lortzeko igortze atomikoan oinarritzen dira ekoizleak. Izen tekniko horren atzean nahiko gertakizun sinplea dago, eta oinarrian elektroiak daude.
Elektroiak atomoaren nukleoaren inguruan daude, bakoitzak duen energiaren arabera mailaka ordenatuta. Kanpoko energia-iturri batetik energia xurgatzen duenean, —kasu horretan berotasuna da energia-iturria— hurrengo energia-mailara egiten dute salto. Maila batetik bestera pasatzeko, eskailerak igotzen ariko bailiran, elektroiek energia behar dute, eta ezin daitezke bi eskailera-mailaren erdibidean gelditu. Baina energia-maila berria, normalean, ez da egonkorra izaten, eta elektroia laster itzuliko da hasierako energia-mailara. Baina, horretan guztian, non dago argia?
Elektroiak, oinarrizko energia-mailara jaistean, energia-diferentzia hori askatzen du argi gisa. Atomoaren arabera, energia-mailen arteko diferentzia handiagoa edo txikiagoa izango da eta, beraz, elektroiek ez dute energia-kantitate bera askatuko.
Argia kolore bihurtuta
Baina su artifizialen helburua ez da zerua argitzea, ikuslea liluratzea baizik, eta, horretarako, zerua kolore biziz apaindu behar dute. Baina ba al dago argiaren eta koloreen artean loturarik? Eta nola sortzen dira koloreak?
Koloreak argiak sortzen dituen sentsazioak dira eta, beraz, koloreak nola sortzen diren jakiteko, lehenik eta behin, argia zer den jakin behar da
Argia uhin elektromagnetikoa da, eta bi parametroren arabera definitzen da: maiztasuna eta uhin-luzera. Hondartzan lehertzen diren olatuekin alderatuz, denbora mugatu batean iristen den olatu-kopurua litzateke maiztasuna, eta olatu baten eta hurrengoaren artean dagoen distantzia uhin-luzera. Zenbat eta energia handiagoa izan, orduan era uhin-luzera txikiagoa du argiak.
Gizakiaren begiak ez ditu uhin-luzera guztiak ikusten; gutxi gorabehera 400-800 nm bitartekoak soilik ikusten ditu eta luzera bakoitzari kolore bat dagokio. Ubela da gizakiaren begiak ikus dezakeen uhin-luzera txikieneko kolorea (380 nm) eta gorria uhin luzeenekoa (780 nm). Luzera horien arteko uhinak urdinari, berdeari, horiari eta laranjari dagozkie. Zuria memento berean luzera desberdineko uhinak igorrita lortzen da.
Su artifiziala egiteko erabiliko diren osagaien arabera, luzera desberdineko uhinak lortuko dira. Adibide bat ematearren, berde-koloreko su artifiziala egin nahi izanez gero, barioa erabiliko da. Are zehatzago, leherketaren unean bario kloruroa (BaCl 2 ) sortu beharko da, hori baita 500-530 nm inguruko luzera duten uhinak sortzen dituen konposatua eta azken hori baita, hain juxtu ere, berdeari dagokiona.
Lortzea baino errazagoa da esatea! Izan ere, oxigeno gehiegi egonez gero, bario kloruroa sortu beharrean bario oxidoa (BaO) sortuko da, eta molekula horrek 480-600 nm-ko uhinak sortuko ditu. Uhin-luzera horiek urdin-berdetik laranjara bitarteko koloreak ematen dituzte. Kolore horiek oso politak izan daitezke, baina hasieran lortu nahi zen berdetik oso urrun daude.
Sodio-atomoak dira igortze atomikoaren bidez uhin luzeenetarikoak sortzen dituztenak. 1.800 ºC baino gehiagora berotzean, atomo horiek hori-laranja kolore bizia sortzen dute. Kolore horren bizitasunak memento berean sor daitezkeen gainerako koloreak estaltzen ditu.
Koloreak zehatz-mehatz lortzeko, bakoitzari dagozkion osagaiak erabili behar dira, baina, horrez gain, erredox erreakzioak ere oso ongi kontrolatu behar dira, nahi ez den molekularik sor ez dadin.
Formetan galtzen…
Koloreez gain, formek ere liluratzen dituzte ikusleak: ur-jausiak, palmondoak, kometak, serpentinak… Osagaien eta egituraren arabera, forma guztietakoak sor daitezke. Baina guztien oinarrian printzipio bera dago: su artifizialek, ahalik eta leku txikienean, ahal bezainbat energia behar dute.
Forma ezagunenetakoa su artifizialen saioei amaiera ematen dien palmondoarena da. Palmondoak ‘izarra’ deitzen den nahasketa piroteknikoz beteriko poltsatxoak ditu. Poltsa horien kokapenaren arabera forma desberdinak sortuko dira.
Estaia anitzeko su artifizialak ere badaude. Konpartimentu bakoitza lehertzean, atzerapena eragiten duen gailu bat pizten da eta horrek hurrengo konpartimentua leherrarazten du. Horri esker, suziri bakar batean leherketa bat baino gehiago gertatzen dira.
Bestalde, txinparten iraupena su artifizialaren partikulen tamainaren arabera aldatzen da. Argitasunak luzaz irautea nahi izanez gero, nahikoa da partikula handiak erabiltzea; luzaroago mantenduko dira bero, eta errekuntzak aireko oxigenoa erabiliz egingo du aurrera.
Inork su artifizialen kolore eta formak txiripaz lortzen direla uste bazuen, hemendik aurrera argi izango du, behintzat, gibelean, konbustioa eta argi-igortzea fenomenoak eta ongi landutako osagai eta egiturak daudela.
Su artifizialen ezkutuko aldeak ezagututa, ez zaizue zerura begira jarri eta eskaintzen duten ikuskizunaz gozatzea besterik gelditzen.
Potasio kloratoaKNO 3
KCIO 3 Urdina420-460 nmKobrea
ZinkaKobre(I) kloruroa
Kobre(II) sulfatoa
Zink-hautsaCuCI
CuSO 4
ZnBerdea520-560 nmBarioaBario nitratoa
Bario kloruroa
Bario kloratoa
Ba(NO 3 ) 2
BaCI 2
Ba(CIO 3 ) 2
Sodio oxidoa
Sodio nitratoaNa 2 C 2 O 4
Na 2 O
NaNO 3 Laranja600-620 nmKaltzioaKaltzio nitratoaCa(NO 3 ) 2 Gorria680-780 nmEstrontzioaEstrontzio nitratoa
Estrontzio hidroxidoa
Estrontzio kloruroa
Estrontzio oxidoa
Estrontzio karbonatoaSr(NO 3 ) 2
Sr(OH) 2
SrCI 2
SrO
SrCO 3 ZuriaMagnesioa
AluminioaMagnesio-hautsa
Aluminio-hautsaMg
AlZilar-koloreaTitanioa
AluminioaTitanio-hautsa
Aluminio-hautsaTi
AlTxinpartakAluminioaAluminio-pikorraAl
| Su artifizialen puntu beltza Su artifizialak ikusgarri aparta izan daitezkeela ez dago dudarik, baina, zoritxarrez, gizakiaren begiak ikusten ez duen poluzioaren erantzule ere badira. Izan ere, iazko udazkenean Delhin (India) egindako ikerketa batek erakutsi duenez, su artifizialek berotegi efektuaren eragileetako bat den ozonoa (O 3 ) sortzen dute. Ozonoa bigarren mailako poluitzailea da, hau da, ez da atmosferara zuzenean bidaltzen. Nitrogeno-oxidoek eta konposatu organiko lurrunkorrek eguzki-izpien erradiaziopean erreakzionatzen dutenean sortzen da. Baina, esan bezala, su artifizialen eraginez ere sor daiteke. Su artifizialetan oxigenoan aberatsak diren gatz metalikoak erabiltzen dira; besteak beste, perkloratoak, estrontzioa, nitratoak eta kloratoak. Gatz horiek erretzean sortzen den argiaren proportzio handi bat 240 nm baino uhin-luzera txikiagokoa da, (nahiz gizakiaren begiak ez duen ikusten) eta igortze horien energia erradioaktiboa nahikoa da atmosferako oxigeno-molekulak disoziatu eta oxigeno-atomoak sortzeko. Jarraian, oxigeno molekulak sortu berri diren oxigeno-atomoekin lotu eta ozonoa sortzen da. |
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
