Una chispa es una partícula incandescente . [1] Las chispas pueden producirse mediante pirotecnia , mediante el trabajo de metales o como subproducto de los incendios , especialmente al quemar madera .
En pirotecnia , se pueden utilizar carbón , limaduras de hierro , aluminio , titanio y aleaciones de metales 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 chispas . En el caso del hierro, se requiere la presencia de carbono , como en el acero al carbono : alrededor del 0,7% es lo mejor para chispas grandes. El carbono se quema explosivamente en el hierro caliente y esto produce chispas bonitas y ramificadas. [3] El color de las chispas utilizadas en pirotecnia está determinado por el material del que están hechas las chispas, con 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, oro (amarillo) y plata (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 del cuerpo negro . La temperatura de la chispa está controlada por la reactividad del metal. Los metales más reactivos producen chispas más calientes. Se ha descubierto que la electronegatividad es un indicador útil para estimar la temperatura y, en consecuencia, el color de una chispa. [2] Para lograr colores diferentes a los emisores de cuerpo negro, es necesaria la combustión en fase de vapor del metal. Un ejemplo típico es el zinc , con un punto de ebullición bajo de 1180 K. Las chispas de zinc muestran una apariencia blanca azulada/verdosa inusual. [2] Se pueden obtener chispas exóticas a partir del polvo de erbio . Estas chispas cambian entre la combustión en superficie y en fase de vapor y, en consecuencia, entre la emisión naranja (cuerpo negro) y verde (específica del elemento). [4] El cambio de color se basa en el punto de ebullición de rango medio del erbio, que arde solo parcialmente en la fase de vapor.
Los elementos de tierras raras adyacentes, 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] Las aleaciones que contienen al menos un metal con un punto de ebullición bajo se pueden utilizar para controlar el color de la chispa. [6] El componente de punto de ebullición más bajo se evapora y se quema en la fase de vapor, mientras que el metal con un punto de ebullición alto 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 chispas verdes largas y el siliciuro de litio que se quema muestra segmentos de chispa rojos largos. [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 en este aspecto y por eso ahora se utilizan en fuegos artificiales. El cobre , por otro lado, tiene una alta conductividad y por eso es malo para producir chispas. Por esta razón, se utilizan aleaciones de cobre como el bronce de berilio para fabricar herramientas de seguridad que no generen chispas tan fácilmente. [7]
Robert Hooke estudió las chispas que se generan al golpear un trozo de pedernal con un trozo de acero . Descubrió que las chispas eran, por lo general, partículas de acero que se habían puesto al rojo vivo y se habían fundido formando glóbulos. [8] Estas chispas se pueden utilizar para encender yesca y, de este modo, iniciar un fuego. [9]
En la América colonial, se utilizaba pedernal y acero para encender fuego cuando los métodos más sencillos fallaban. El lino chamuscado se utilizaba comúnmente como yesca para atrapar la chispa y encender el fuego, pero producir una buena chispa podía llevar mucho tiempo. Una rueda de acero giratoria proporcionaba un buen chorro de chispas cuando entraba en contacto con el pedernal, y un yesquero diseñado para hacer esto se conocía como molino. [10]
En un encendedor o un carburador moderno , el hierro se mezcla con cerio y otras tierras raras para formar la aleación ferrocerio . Este produce chispas fácilmente cuando se raspa y arde a una temperatura más alta que el acero. Esta temperatura más alta es necesaria para encender el vapor del líquido del encendedor . [11]
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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 crea 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, las llamas y las 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 se expulse un rocío de chispas en forma de gotitas de metal fundido de las piezas que se están uniendo. [12] o el calentamiento por resistencia de la soldadura por puntos . [13]
Los incendios pueden producir chispas a medida que las corrientes ascendentes transportan partículas del combustible en llamas hacia arriba. Esto era un gran problema con las locomotoras de vapor , ya que las chispas podían incendiar el paisaje circundante 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 parachispas . [15]
Las chimeneas y los escapes de otros motores que queman combustible, como los de vapor o los de combustión interna, también pueden tener parachispas instalados si su funcionamiento entraña riesgo de incendio. Por ejemplo, una motocicleta de montaña puede estar equipada con un parachispas centrífugo, que atrapará los trozos de hollín incandescentes . [16]
La importancia de una chispa como fuente de llama o de conflagración se muestra claramente, por ejemplo, en el nombre y el lema del periódico de Lenin , Iskra [La chispa]. 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 cabalismo de Isaac Luria en la que existe el deber de recoger la luz cortada de la creación. [19]
En el libro de Job (Job 5:7) está escrito: “Pero el hombre nace para la aflicción, como las chispas que se levantan para volar por el aire”. 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 Resef , una deidad cananea del relámpago y la pestilencia. [21]
