Una chispa es una partícula incandescente . [1] Las chispas pueden producirse mediante pirotecnia , al trabajar metales o como subproducto de los incendios , especialmente al quemar madera .
En pirotecnia , se puede utilizar carbón vegetal , limaduras de hierro , aluminio , titanio y aleaciones metálicas como el magnalio para crear chispas. [2] La cantidad y el estilo de las chispas producidas dependen de la composición y piroforicidad del metal y se pueden utilizar para identificar el tipo de metal mediante pruebas de chispa . En el caso del hierro, se requiere la presencia de carbono , al igual que en el acero al carbono : alrededor del 0,7% es mejor para chispas grandes. El carbón arde explosivamente en el hierro caliente y produce bonitas chispas ramificadas. [3] El color de las chispas utilizadas en pirotecnia está determinado por el material del que están hechas, existiendo la posibilidad de agregar diferentes compuestos químicos a ciertos materiales para influir aún más en el color de las chispas. El color básico de las chispas se limita a rojo/naranja, dorado (amarillo) y plateado (blanco). [2] Esto se explica por la emisión de luz de una partícula sólida. La luz emitida por partículas sólidas se define por la radiación de cuerpo negro . La temperatura de la chispa está controlada por la reactividad del metal. Los metales más reactivos provocan chispas más calientes. La electronegatividad ha resultado ser un indicador útil para estimar la temperatura y, en consecuencia, el color de una chispa. [2] Para lograr colores diferentes a los de los emisores de cuerpo negro, es necesaria la combustión del metal en fase de vapor. Un ejemplo típico es el zinc , con un punto de ebullición bajo de 1180 K. Las chispas de zinc muestran una apariencia inusual de color blanco azulado/verdoso. [2] Se pueden obtener chispas exóticas del polvo de erbio . Estas chispas cambian entre la combustión superficial y la fase de vapor y, en consecuencia, entre la emisión naranja (cuerpo negro) y verde (elemento específico). [4] El cambio de color se debe al punto de ebullición medio del erbio, que arde sólo parcialmente en la fase de vapor.
Los elementos adyacentes de tierras raras tulio , lutecio e itrio también pueden formar chispas que cambian de color, aunque la visibilidad de ambas fases de la misma chispa es menos pronunciada debido a un punto de ebullición más bajo (Tm) o más alto (Y, Lu) del metal. [5] Se pueden utilizar aleaciones que contengan al menos un metal con un punto de ebullición bajo para controlar el color de la chispa. [6] El componente de menor punto de ebullición se evapora y se quema en la fase de vapor, mientras que el metal con un alto punto de ebullición sirve como portador. En la fase de vapor se produce una emisión de luz brillante específica del elemento. Por ejemplo, una aleación eutéctica de iterbio y cobre forma largas chispas verdes y la combustión del siliciuro de litio muestra largos segmentos de chispas rojas. [6] La duración de la existencia de una chispa está determinada por el tamaño inicial de la partícula, y un tamaño mayor conduce a una chispa más duradera. [2]
Los metales con baja conductividad térmica son especialmente buenos para producir chispas. El titanio y el circonio son especialmente buenos a este respecto y por eso ahora se utilizan en los fuegos artificiales. El cobre , por otro lado, tiene una alta conductividad y, por lo tanto, no produce chispas. Por esta razón, se utilizan aleaciones de cobre como el bronce berilio para fabricar herramientas de seguridad que no chispean tan fácilmente. [7]
Robert Hooke estudió las chispas creadas al golpear una pieza de pedernal y acero . Descubrió que las chispas eran normalmente partículas de acero que se habían puesto al rojo vivo y, por tanto, se habían derretido formando glóbulos. [8] Estas chispas se pueden utilizar para encender la yesca y así iniciar un incendio. [9]
En la América colonial, el pedernal y el acero se utilizaban para encender fuegos cuando los métodos más sencillos fracasaban. El lino chamuscado se usaba comúnmente como yesca para atrapar la chispa y encender el fuego, pero producir una buena chispa podía llevar mucho tiempo. Una rueda de acero que giraba producía una buena corriente de chispas cuando se enganchaba con el pedernal, y un polvorín diseñado para hacer esto se conocía como molino. [10]
En un encendedor moderno o acero refractario , el hierro se mezcla con cerio y otras tierras raras para formar la aleación ferrocerio . Esto produce fácilmente chispas cuando se raspa y arde a más temperatura que el acero. Esta temperatura más alta es necesaria para encender el vapor del líquido encendedor . [11]
,_Allegheny_Ludlum_Steee_Corp.,_Brackenridge,_Pa.jpg/1280px-Bessemer_converter_(iron_into_steel),_Allegheny_Ludlum_Steee_Corp.,_Brackenridge,_Pa.jpg)
Se pueden crear chispas de metal fundido cuando el metal se calienta mediante procesos como la conversión Bessemer de hierro en acero o la soldadura por arco .
La soldadura por arco utiliza un arco eléctrico de bajo voltaje y alta corriente entre un electrodo y el material base para fundir los metales en el punto de soldadura, lo que a menudo genera chispas. Para reducir el riesgo de quemaduras, los soldadores usan guantes de cuero gruesos y chaquetas de manga larga para evitar la exposición al calor extremo, llamas y chispas. En la soldadura por puntos, las superficies metálicas que se mantienen en contacto se unen mediante el calor de la resistencia al flujo de corriente eléctrica. Es común que de las piezas que se unen se expulse un chorro de chispas en forma de gotas de metal fundido. [12] o el calentamiento por resistencia de la soldadura por puntos . [13]
Los incendios pueden producir chispas cuando las corrientes ascendentes transportan partículas del combustible en llamas. Este era un gran problema con las locomotoras de vapor , ya que las chispas podían incendiar el paisaje adyacente o incluso el propio tren, especialmente si la locomotora quemaba madera en lugar de carbón . [14] Para evitar esta peligrosa molestia, se inventaron e instalaron una variedad de apagachispas . [15]
Las chimeneas y los escapes de otros motores que queman combustible, como las máquinas de vapor o los motores de combustión interna, también pueden tener instalados parachispas si su funcionamiento supone un riesgo de incendio. Por ejemplo, una bicicleta de trail podría estar equipada con un supresor centrífugo, que atrapará trozos de hollín incandescentes . [dieciséis]
La importancia de una chispa como fuente de una llama o de un incendio se muestra claramente, por ejemplo, en el nombre y el lema del periódico Iskra [La Chispa] de Lenin . La metáfora de la chispa se ha utilizado a menudo en filosofía desde el estoicismo [17] y, recientemente, después de Jacques Lacan . La “chispa creativa” ha llegado a considerarse inherente a la metáfora misma. [18] La filosofía jasídica contiene una doctrina de chispas sagradas ( nitzotzot ) del kabbalismo de Isaac Luria en la que existe el deber de reunir la luz dividida de la creación. [19]
En el Libro de Job (Job 5:7), está escrito: "Sin embargo, el hombre nace para la angustia, como las chispas que vuelan hacia arriba". El uso que hacen los traductores de la versión King James de la palabra chispas aquí es más poético que literal. [20] Algunos traductores identifican las chispas de fuego como los hijos de Resheph , una deidad cananea del relámpago y la pestilencia. [21]
