Historia e composição

Final de ano, nada mais comum que passar a virada do ano vendo o show de fogos de artifício, seja ao vivo ou pela TV. Quem nunca fez isso?

Shows de fogos de artifício são muito bonitos, no entanto, o barulho nas redondezas do espetáculo é gigantesco. E isso, é devido à grande quantidade de pólvora existente em um fogo de artifício.

Um fogo de artifício é composto basicamente por pólvora (mistura de enxofre, carvão e salitre 'nitrato de potássio') e por um sal de um elemento determinado (o que irá determinar a cor da luz produzida na explosão).

A pólvora foi bastante utilizada nos últimos séculos, principalmente, no século XX, durante a 1ª e 2ª Guerra Mundial. Geralmente, a descoberta da pólvora é atribuída aos chineses, que aparentemente a fizeram por volta do ano 1000 d.C. ou seja, por volta do século XI. Foi também os chineses que inventaram os fogos de artifício. Não como eles são encontrados hoje, mas de uma forma primária.

Na Europa, como é de conhecimento de muitos, ocorreram diversas guerras, dentro e patrocinadas por seus países. Isso ajudou no desenvolvimento de técnicas de trabalho com a pólvora e até a sua melhoria. Neste continente, a pólvora chegou por volta do século XIII ou XIV, mas só no século XVIII, durante a Revolução Francesa que a sua produção foi melhorada. Antoine Laurent Lavoisier, durante esta revolução, foi nomeado como o responsável pela munição, ou seja, pela pólvora. Até então, o salitre utilizado na produção de pólvora era obtido de forma primitiva e em pequenas quantidades. Lavoisier foi quem descobriu uma maneira de sintetizar o salitre em grandes quantidades, o que possibilitou um aumento sensível na produção e utilização da pólvora.

A pólvora, em um fogo de artifício, possui, além do nitrato de potássio (KNO3), perclorato de potássio (KClO4) ou clorato de potássio (KClO3).  Estes compostos são denominados oxidantes e são altamente explosivos. A presença desses sais (KClO4 e KClO3) é uma forma de aumentar a explosão e a claridade proporcionada pelo fogo de artifício. Geralmente é utilizado sais de potássio, mas não de sódio, isso é devido ao fato dos sais de sódio absorverem água da atmosfera com maior facilidade do que os sais de potássio. Esse fato é o que impossibilita a utilização de sais de sódio em fogos de artifícios, uma vez que ao serem estocados, caso fossem feitos com sais de sódio, ocorreria a absorção de água, o que atrapalharia no momento da explosão do fogo. Além da intensa luz amarela que é obtida com os sais de sódio, que ofuscaria as outras cores.

A Química das cores dos fogos de artifício

As cores produzidas em um show de fogos de artifício são produzidas a partir de dois fenômenos, a incandescência e a luminescência.

A incandescência é a luz produzida pelo aquecimento de substâncias. Quando se aquece um metal, por exemplo, ele passa a emitir radiação infravermelha, que vai se modificando até se tornar radiação visível na cor branca. Isso irá depender de qual temperatura é atingida. Um exemplo de incandescência são as lâmpadas incandescentes, onde existe um filamento de tungstênio que é aquecido e passa a produzir luz, a partir da incandescência. Este fenômeno é, também, visto nos fogos de artifício, nos quais são utilizados metais como o alumínio e magnésio, que ao queimarem produzem alta claridade.

A luminescência é a luz produzida a partir emissão de energia, na forma de luz, por um elétron excitado, que volta para o nível de energia menos energético de um átomo.

Este fenômeno, a luminescência, pode ser explicado da seguinte forma: 1) Um átomo, de um elemento químico qualquer, possui elétrons em níveis de energia. Ao receber energia, estes elétrons são excitados, ou seja, são promovidos a níveis de energia mais elevados. A quantidade de energia absorvida por um elétron é quantizada, ou melhor, é sempre em quantidades precisas, não podendo ser acumulada. 2) O elétron excitado tem a tendência de voltar para o nível menos energético, pois é mais estável. Quando ocorre esta passagem, do nível mais energético para o menos, ocorre também a liberação da energia absorvida, só que agora, na forma de um fóton, ou seja, na forma de luz.
A luminescência é uma característica de cada elemento químico. Ou seja, átomos de sódio quando aquecido, emitem luz amarela, pela luminescência. Já os átomos de estrôncio e lítio produzem luz vermelha. Os de bário produzem luz verde e assim por diante.

Os fogos de artifício utilizam deste fenômeno e desta variedade, uma vez que há fogos das mais diversas cores. No entanto, nos fogos de artifício são utilizados sais destes elementos químicos, pois o elemento puro, é muitas vezes, reativo.  Na tabela a seguir, há uma relação entre as cores e os sais dos elementos químicos utilizados para a sua produção.

Composição dos Fogos

Os fogos de artifício, também chamados de foguetes pirotécnicos, são explosivos dotados de um pavio para iniciar a combustão. A combustão inicial provoca a rápida ascensão do foguete, que a certa altura explode violentamente. Estes fogos são usados em festas populares ou celebrações para criar um efeito ruidoso ao acontecimento, e como meio de aviso de que algum acontecimento está iniciando ou terminando.

Conforme o elemento químico adicionado junto à mistura explosiva, podem ser obtidas diferentes cores, como podemos ver na tabela abaixo:

Elemento químico adicionado	Cor dos fogos
Sódio	Amarelo
Lítio	Vermelho
Bário	Verde
Potássio	Azul ou Púrpura
Magnésio	Branco ou Prata
Cobre	Verde
Estrôncio	Vermelho
Cálcio	Amarelo
Alumínio	Branco
Ferro	Dourado

Mais informações

Segurança para o uso de fogos de artifícos


Dicas de segurança para o uso de fogos de artifício.
Uma atitude muito importante que devemos tomar como pais ou responsáveis é o de não deixar crianças terem acesso aos materiais explosivos, colocando este tipo de material fora do alcance delas, assim assegurando uma festa sem acidentes. Os perigos dos explosivos são muito variados e podem até levar a morte. Caracterizando em queimaduras, lacerações e até mutilações. Os cuidados devem ser dobrados para que não ocorram acidentes.

Produção
O Brasil é o segundo maior produtor mundial de fogos de artifício, atrás apenas da China. O município de Santo Antônio do Monte na região Centro-Oeste de Minas Gerais é o maior pólo de produção do país.
[editar]Rojões


Ainda que o uso de fogos de artifício sejam responsáveis por inúmeros acidentes todos os anos, como no caso do raio-x desta mão perdida por um deles, celebrações esportivas e religiosas ainda os utilizam como forma de mostrar à comunidade sua exaltação.
Os rojões são um tipo de fogo de artíficio que possui uma quantidade maior de pólvora, no qual o efeito sonoro da explosão se destaque em relação ao efeito luminoso. Perigosos,[5][6] esses fogos de artifício ainda são às vezes utilizados como armas,[7] seja nas notórias guerras de rojões, entre torcidas rivais,[8] seja através de disparos do alto de edifícios.[9] Dados do Ministério da Saúde de 2001, indicam que 471 crianças perderam suas vidas devido as queimaduras e, durante as festas juninas e comemorações de final de ano, o número de atendimentos a queimados costuma dobrar. Ainda assim, no Brasil, são bastante comuns em jogos de futebol e celebrações religiosas, como as festas em homenagem a Santo Antônio, no mês de junho.

Como fotografar fogos de artifício

As festas juninas já acabaram, mas as comemorações cívicas de 7 de setembro estão chegando e você terá mais uma oportunidade de registrar em sua máquina digital os fogos de artifício que enfeitarão o céu da cidade no próximo mês. Ou quem sabe, você pode guardar estas dicas para o Reveillón no final do ano ou para a final do Brasileirão.

Nas dicas a seguir você aprenderá a configurar sua máquina da maneira correta para conseguir tirar fotografias de fogos de artifício sem borrar e ainda obter o colorido que você vê na tela.

Comece com o equipamento correto

Não é necessário muito para conseguir tirar fotos de fogos de artifícios surpreendentes, já que a maioria das câmeras digitais possui configurações automáticas ou permitem que você ajuste o tempo de exposição e a abertura do diafragma. Infelizmente, os equipamentos que possuem apenas as opções automáticas não oferecem bons resultados.

De qualquer maneira, você terá de usar um tripé: qualquer foto de fogos de artifícios exige um tempo de exposição de no mínimo um segundo e você não vai conseguir segurar a câmera firmemente por todo este tempo.

Se você tiver um controle remoto, ótimo! Mas não chega a ser um acessório indispensável. Se você não tiver um, não se desespere. O principal objetivo dele é evitar tocar na câmera durante o tempo de exposição para não tremer a máquina e, conseqüentemente, borrar a foto. Então, seja delicado, não toque a câmera nem a incline depois de iniciada a exposição e provavelmente tudo dará certo.

Eu gosto muito daqueles controles remotos pequenos que utilizam infravermelhos e evitam quaisquer toques durante a operação. A Olympus, em particular, costuma incluí-los em suas câmeras digitais.

Acerte o foco

Normalmente, você não se preocupa com o foco quando você faz retratos de pessoas, desde que a sua câmera tenha foco automático. No entanto, fotografar fogos de artifícios é diferente, já que você está trabalhando praticamente na escuridão total e a câmera pode demorar muito tempo procurando o foco correto no momento em que você tirar a foto. Se você sempre tenta tirar uma foto no escuro e escuta a lente se ajustando para procurar o foco correto, sabe sobre o que eu estou falando.

Qual a solução? Caso a câmera tenha opção de configuração manual, opte por este modo e ponha foco no infinito. Se não tiver a opção de modo manual, a câmera provavelmente terá uma opção para o modo “paisagem” (“landscape mode”, normalmente representado pelo desenho de uma montanha).

Nesta função, ela irá focar no infinito automaticamente. O infinito, casualmente, estará sempre com a distância focal correta quando disparar sobre fogos de artifícios – a não ser que você esteja a uma distância nada segura dos fogos. Neste caso, o melhor foco para a sua câmera não deve ser sua maior prioridade!

Como usar o zoom
Está quase tudo pronto. Você colocou sua câmera em um tripé; ajustou o foco no infinito; e está esperando que os fogos comecem.

Mesmo que fique tentado a utilizar o máximo de zoom para conseguir ângulos mais próximos, eu recomendo que você afaste um pouco para que possa captar mais fogos em um único enquadramento.

É claro que você pode experimentar e mudar a escala de zoom durante a noite, mas se você deixá-lo distante o suficiente quando iniciar a exposição será possível registrar os fogos subindo no ar e, depois, explodindo - tudo no mesmo quadro. Assim, é mais garantido que saiam boas fotografias desde o começo.

Ao deixar o zoom muito próximo, fica mais difícil saber exatamente quando e onde os fogos irão parar e você pode não conseguir registrar o momento.

Procure a exposição correta

Agora só falta escolher a exposição certa. Como você está fotografando pequenos pontos de luz que se movem sobre o céu negro, devemos usar um tempo de exposição mais longo do que o padrão de 1/60 segundos que normalmente sua câmera utiliza. Você provavelmente obterá melhores resultados se usar um tempo entre 1 e 4 segundos.

Se você puder controlar o tempo de abertura, tente começar pelo f/8. Depois de fazer as primeiras fotos, reveja-as em sua câmera e observe se você conseguiu registrar as cores reais dos fogos. Se eles ficarem brancos nas fotos, você deve usar o mesmo tempo de exposição, fechar um pouco a abertura focal, ou seja, alterar de f/8 para f/11 ou f/16, e tentar novamente. Caso não seja possível alterar a abertura do diafragma de sua câmera, reduza o tempo de exposição.

Como funcionam os fogos de artifício?

Os fogos de artifício funcionam com uma carga explosiva que é arremessada ao céu por um tubo de explosão. Dependendo do tipo de fogo de artifício, alguns detalhes variam. Nas bombas que só estouram e fazem barulho, como o rojão, esse tubo de explosão pode estar acoplado ao equipamento. Nas mais complexas, que formam diferentes desenhos, cores e até sons, as bombas são impulsionadas por morteiros - em grandes shows, eles são acionados por computador. As tonalidades que aparecem no céu são obtidas com diferentes produtos químicos misturados à pólvora: o cobre gera uma luz azul; o magnésio, prateada; o bário, verde; o lítio, vermelha. "Também se adiciona ferro ou alumínio para obter um efeito mais vivo", afirma Omar Rodrigues, representante comercial que trabalha na área há mais de 20 anos.

Carreira meteórica
Ao explodir, carga de pólvora lança várias cápsulas ao céu para formar desenho

1. O fogo de artifício é uma carga explosiva arremessada no céu por um tubo de explosão, ou seja, um morteiro comum, carregado com pólvora. Em grandes shows de fogos, os morteiros são acionados a distância, por computador. No caso do rojão, claro, não há necessidade de morteiro - o próprio rojão, que tem formato de cano, arremessa os explosivos

2. As bombas que criam figuras, chamadas de orientais, têm uma carga de pólvora no centro e um suporte de papelão no mesmo formato do desenho final. No contorno desse suporte são coladas cápsulas, conhecidas como "estrelas" ou "baladas", que levam, em seu interior, a mistura química que as transformarão em um ponto luminoso colorido da figura

3. Para explodir, a ignição começa pelo morteiro, passa pelo estopim e depois para a bomba. Ao estourar, a carga de pólvora lança as baladas com a mesma força, garantindo que repitam, no ar, a mesma figura que compunham no suporte de papelão. Elas só acendem depois de certa distância porque são revestidas por uma camada que demora para queimar

Efeito dominó

As bombas que estouram em fases têm estrutura parecida com as das desenhistas. A diferença é que, lá dentro, ela é dividida em compartimentos, que podem estar ligados a um único pavio (que aos poucos atinge cada seção); ou a vários individuais, de diferentes tamanhos (o que garante o timing de cada estrondo)

Apressadinho e barulhento

Os fogos de artifício que já sobem soltando brilho e faíscas não possuem a reserva de pólvora central presente nos que explodem só no alto. A carga de impulsão no solo já acende imediatamente o efeito. Alguns ainda assobiam: o som é provocado pela pressão do ar passando por um tubo furado acoplado à bomba

Segura esse rojão

Assim como na bomba de fases, em um rojão de 12 tiros cada explosivo tem sua própria divisória e seu próprio estopim. A bomba que vai estourar primeiro tem o pavio mais curto, e a última, o mais longo. Eles são acesos no momento de impulsão, quando há uma pequena descarga de pólvora no cano do rojão

Cor sim, cor não

Fazer uma explosão de luz que muda de tom é relativamente simples. Utilizam-se baladas dentro de baladas: um único estouro central lança as cápsulas de efeito e, quando elas entram em ignição, primeiro queimam a mistura química externa, gerando uma cor. Depois, incendeiam o núcleo, que tem outra tonalidade

• Cada cápsula tem uma camada externa de pólvora: quanto mais grossa a camada, maior a figura desenhada no céu

• Uma bomba esférica de 40 centímetros de diâmetro gera uma estrela de 60 metros no céu

• Quanto mais longo o estopim, maior a altitude atingida pela bomba

Bombardeio recorde
Maior explosão bombou mais de 56 mil rojões

Segundo o Guinness, o recorde da maior apresentação de fogos do mundo é de Roy Lowry, da Inglaterra, que coordenou a explosão de 56 645 rojões em menos de 60 segundos, em agosto de 2006.

Em 21 de agosto de 2009, houve uma nova tentativa de quebrar o recorde, com 110 mil bombas, em Dorset, na Inglaterra. Apesar do número significativo, o resultado foi sem graça: foram usados rojões de baixa altitude, durante apenas seis segundos. Parecia mais uma grande bola de luz do que exatamente um show de fogos. A equipe do Guinness ainda não deu seu parecer final para essa tentativa.

Cuidados com fogos de artifícios para não estragar a festa de Reveillon

Movimento no Hospital Evangélico na véspera de ano novo é o mesmo da média de todo o mês de dezembro

No fim do ano, principalmente no dia 31 de dezembro, véspera de ano novo, aumenta o número de pessoas queimadas por manipularem inadequadamente fogos de artifício. Segundo o médico José Luiz Takaki, cirurgião plástico do Hospital Evangélico, referência em tratamento de queimaduras, a estimativa é de que 20 pessoas procurem o hospital com queimaduras por fogos de artifício só na véspera de ano novo - mesmo número da média histórica de todo o mês de dezembro.

Os riscos dos fogos de artifício não são apenas de queimaduras. Pode ocorrer laceração e mutilação dos dedos, mãos e rosto. “A indicação é de que profissionais façam a explosão. Se isso não for possível, deve-se utilizar os fogos com pavio”, ressalta o médico Takaki.

Em locais de grande movimentação, os cuidados com os fogos de artifício devem ser redobrados, como a areia da praia. O Corpo de Bombeiros orienta que não se deve explodir fogos na praia porque com o vento há risco de atingir alguém. “Grandes shows pirotécnicos devem ser feitos em locais isolados e as pessoas não devem se aproximar”, enfatiza o relações públicas da corporação, tenente Leonardo Mendes do Santos.

Em caso de queimaduras, deve-se lavar o local com água corrente e enrolar em um pano ou toalha limpa. Dependendo da extensão da queimadura, é preciso procurar um médico imediatamente. “A pessoa nunca deve colocar nenhuma pomada, pasta de dente, gelo ou pó de café. Esses produtos podem causar inflamação da queimadura e não resolvem”, afirma Takaki.Os pais também tem que ter atenção redobrada com as crianças, que nessa época costumam manusear fogos de artifício que não estouraram, mas podem machucar. "Existem fogos coloridos que são para o público infantil, mas não que dizer que são elas que têm que soltar. Quem deve manuseá-los sempre são os pais", afirma o proprietário da loja Fogos Lanza, Moisés Lanza. Segundo Lanza, 80% dos fogos vendidos nessa época do ano tem como destino o Litoral.

Confira algumas dicas para soltar fogos de artifício com segurança:

- Não compre fogos de artifícios clandestinos, na maioria das vezes não são testados. Esses fogos são vendidos de forma avulsa e não trazem as orientações do fabricante na embalagem.

- Sigas as dicas do fabricante e peça orientações de como proceder no momento da compra do artefato.

- Compre artefatos que venham com a base para encaixar no suporte dos fogos de artifício, para que seja possível colocar no chão. Dessa forma, não é preciso segurá-los com as mãos.

- Nunca deixe crianças soltar fogos.

- A distância para explodir os fogos com segurança é de 30 a 50 metros de pessoas, edificações e carros.

- Se os fogos não estourarem, não tente reaproveitá-los. Molhe-os para apagar o pavil e evitar acidentes e leve na loja em que comprou para trocá-los.

- Se for guardar fogos de artifício em casa, deixe-os em um local seco e longe de fogões, isqueiros e do acesso a fumantes.

A história dos fogos de artifício

A história da pirotecnia provavelmente iniciou-se na Ásia, já na Pré-História. Mas, seguramente, podemos afirmar que a pólvora foi fabricada pela primeira vez, por acaso, na China há cerca de 2000 anos. Um alquimista chinês juntou acidentalmente salitre (nitrato de potássio), enxofre, carvão e aqueceu a mistura. Esta mistura secou como um pó negro, floculante, que quando queimado apresentava grande desprendimento de fumaça e chamas. Tal produto recebeu o nome de huo yao ("fogo químico") e posteriormente ficou conhecido como pólvora.

A pólvora foi empregada como projéteis explosivos em armas elementares de bambu e de ferro, semelhantes a flechas, desde o ano de 1304. Para fins pacíficos, ela somente começou a ser utilizada nos fins do século XVII em minerações e construção de estradas.

O "fogo químico" foi o único explosivo utilizado até o século XIX, quando surgiram a nitroglicerina e a dinamite.

Já os chamados fogos de artifício datam de alguns milhares de anos antes de Cristo, isto é, em uma época muito anterior ao conhecimento da pólvora. Eles surgiram quando se descobriu que pedaços de bambus ainda verdes explodiam quando colocados em fogueira. Isso ocorria devido ao fato de que os bambus crescem muito depressa. Com isso, formam-se bolsas de ar e de seiva, que ficam presas dentro da planta, inchando e explodindo quando aquecidas.

Os ruídos resultantes assustaram inicialmente os chineses. No entanto, eles passaram a jogar caules verdes de bambus (pao chuck) em fogueiras durante festivais e comemorações com o objetivo de assustar maus espíritos.

Mais de 2000 anos depois, foi observado que se bambus ocos fossem recheados com o já conhecido "fogo químico" e lançados ao fogo, o ruído resultante era muito maior. Eram os primeiros fogos de artifício a serem fabricados como conhecemos hoje.

O conhecimento da pirotecnia era difundido na China e na Índia durante séculos antes de se estender até a Europa por meio dos árabes e gregos. A arte de construção de fogos de artifício foi muito desenvolvida na Arábia no século VII, sobretudo pelo fato de os sais oxidantes de potássio serem bastante utilizados pelos alquimistas do Islã.

Posteriormente, acresceu-se à pólvora o uso de magnésio e alumínio. Estes metais permitiam a obtenção de um brilho nunca visto e de um número muito grande de efeitos luminosos.

Com o advento da química moderna e descoberta de suas leis, muitos elementos foram estudados, assim como suas reações. Hoje em dia, diversos efeitos visuais foram acrescidos aos fogos de artifício com a mistura de diferentes substâncias, como:

- Nitrato + carbonato ou sulfato de estrôncio = vermelho

- Nitrato + clorato ou carbonato de bário = verde

- Oxalato ou carbonato de sódio = amarelo

- Carbonato ou sulfeto de cobre + cloreto mercuroso (calomenano) = azul

Atualmente existem diversos tipos de fogos de artifício, e seus efeitos dependem da composição ou da estrutura da peça. 

Entretanto, todos são construídos com fundamento em um mesmo princípio: armazenar o máximo de energia em um mínimo espaço.