"Serpiente negra" es un término que puede referirse al menos a tres tipos similares de fuegos artificiales : la serpiente del faraón, la serpiente de azúcar o una composición popular al por menor comercializada bajo varios nombres de productos pero generalmente conocida como "serpiente negra". La "serpiente del faraón" o "serpiente del faraón" es la versión original del experimento de la serpiente negra. Produce una serpiente más impresionante, pero su ejecución depende del tiocianato de mercurio (II) , que ya no se usa comúnmente debido a su toxicidad. [1] Para una "serpiente de azúcar", el bicarbonato de sodio y el azúcar son los productos químicos comúnmente utilizados. [2]
Una vez encendidos, los fuegos artificiales emiten humo y arrojan cenizas que recuerdan a una serpiente por reacción intumescente . Permanecen en el suelo y no emiten chispas, bengalas, proyectiles ni sonido.
La serpiente del faraón es un experimento más dramático y requiere más precauciones de seguridad que la serpiente de azúcar debido a la presencia de vapor de mercurio tóxico y otros compuestos de mercurio. [1]
Esta reacción fue descubierta por Friedrich Wöhler en 1821, poco después de la primera síntesis de tiocianato de mercurio. Se la describió como "la formación de espirales que, al mismo tiempo, forman un material muy ligero del color del grafito, que se desprendía de sí mismo, en forma de gusanos, hasta alcanzar muchas veces su volumen original". [ cita requerida ] Durante algún tiempo, un producto de fuegos artificiales llamado "Pharaoschlangen" estuvo disponible para el público en Alemania, pero finalmente fue prohibido cuando se descubrieron las propiedades tóxicas del producto a través de la muerte de varios niños que habían consumido por error el sólido resultante. [3]
El experimento de la serpiente del faraón se lleva a cabo de la misma manera que el de la serpiente de azúcar, sin embargo, en el primero se utiliza tiocianato de mercurio (II) (Hg(SCN) 2 ) en lugar de azúcar en polvo con bicarbonato de sodio. Esto debe realizarse en una campana extractora de humos porque todos los compuestos de mercurio son peligrosos.
Después de encender los reactivos, el tiocianato de mercurio (II) se descompone para formar sulfuro de mercurio (II) (HgS), disulfuro de carbono (CS 2 ) y nitruro de carbono (C 3 N 4 ). El nitruro de carbono grafítico , un sólido de color amarillo pálido, es el componente principal de la ceniza. [1]
El disulfuro de carbono se enciende y forma dióxido de carbono (CO 2 ) y óxido de azufre (IV) (SO 2 ).
Mientras que el nitruro de carbono (C 3 N 4 ) se descompondrá en gas nitrógeno y dicianuro.
Cuando el sulfuro de mercurio (II) (HgS) reacciona con el oxígeno (O 2 ), forma vapor de mercurio gris y dióxido de azufre . Si la reacción se lleva a cabo dentro de un recipiente, se puede observar una película gris de mercurio que recubre su superficie interna.
A diferencia de la serpiente de carbón , que implica la reacción de ácido sulfúrico en lugar de bicarbonato de sodio , la serpiente de azúcar crece relativamente más rápido y en un volumen significativamente mayor.
En este experimento se utiliza combustible sólido, que puede ser arena suficientemente cubierta de etanol o hexametilentetramina . Una mezcla blanca de sacarosa y bicarbonato de sodio acabará volviéndose negra y la serpiente crecerá unos 15-50 centímetros (5,9-19,7 pulgadas) después de encenderla. [4]
Cuando se enciende la serpiente se producen
tres reacciones químicas. El bicarbonato de sodio se descompone en carbonato de sodio , vapor de agua y dióxido de carbono : [2]
La quema de sacarosa o etanol (reacción con el oxígeno del aire) produce dióxido de carbono gaseoso y vapor de agua : [2]
Parte de la sacarosa no se quema, sino que simplemente se descompone a alta temperatura, emitiendo carbono elemental y vapor de agua: [4]
El carbono presente en la reacción hace que la serpiente se vuelva negra. El proceso general es lo suficientemente exotérmico como para que el agua producida en las reacciones se vaporice . Este vapor, además del dióxido de carbono producido, hace que la serpiente sea liviana y aireada y le permite crecer hasta alcanzar un gran tamaño a partir de una cantidad comparativamente pequeña de material de partida. [4]
La fórmula real parece ser un tanto secreta, pero es probable que se base en una composición de brea nitrada. Además, suelen comercializarse en forma de pequeñas bolitas negras, no son delicuescentes y se conservan durante mucho tiempo. Hay muy pocos minoristas de este producto en Europa y posiblemente solo haya un fabricante a gran escala en el mundo.
Las serpientes negras son un fuego artificial popular en la India , con el que juegan los niños durante el festival de Diwali . Aunque la fundación Chest Research y la Universidad de Pune los consideran tóxicos, los fuegos artificiales de serpiente negra todavía se utilizan. El objetivo del estudio fue determinar qué fuego artificial producía la mayor contaminación del aire en la India. El estudio realizado mostró que los fuegos artificiales de serpiente emitían la mayor cantidad de partículas, capaces de penetrar en los pulmones a través de la inhalación de partículas de humo y, en consecuencia, causar daños importantes. Otros fuegos artificiales que emiten grandes cantidades de partículas de humo incluyen fuljhadi (bengalas), pulpul (petardos), chakris (cohetes giratorios) y annar (fuegos artificiales en macetas). [5]
