A química pirotécnica dos sinais de fumaça do papa do Vaticano explicou
A química pirotécnica impulsiona as receitas do Vaticano para a fumaça em preto e branco usada para anunciar os resultados das eleições papais
A fumaça negra saia da chaminé no telhado da capela sistina, indicando que o College of Cardinals não conseguiu eleger um novo papa em 13 de março de 2013 na cidade do Vaticano, Vaticano.
Os cardeais do Vaticano se reúnem hoje para começar a eleger o sucessor do falecido papa Francisco – o que significa que a atenção do mundo está em uma chaminé ligada à capela sistina. Aqui Puffs of Black Smoke Mark Votação Rodadas que não convergem para um vencedor até que os cardeais anunciem que chegaram a um acordo libertando uma pluma de fumaça branca, o prelúdio dramático para a inauguração do novo líder do mundo católico romano.
Embora o ritual possa parecer algo de outra época, os sinais de fumaça coloridos do conclave papal só entraram em uso em 1903, de acordo com a NBC News – um desenvolvimento relativamente recente para um processo que está em andamento há quase um milênio. Historicamente, os sinais às vezes são ambíguos, mas para as recentes eleições, o Vaticano consultou claramente especialistas científicos para garantir que a chaminé da capela sistina anuncie um veredicto claro. Na época do conclave de 2013, que eleito o Papa Francisco, o Vaticano publicou os ingredientes de cada mistura de fumaça. (A Escritório de Imprensa da Sagra Sé não respondeu aos pedidos de confirmação de que as mesmas receitas permanecem em uso este ano.) Aqui está a química por trás dos anúncios de fumaça do conclave.
Para os químicos, “onde há fumaça, há fogo” refere -se à combustão. Nas reações de combustão, um combustível reage com uma substância rica em oxigênio chamada oxidante, criando resíduos que geralmente incluem água e dióxido de carbono.
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Mas o foco do Vaticano é a fumaça, e não a combustão que a cria. A fumaça é composta por pequenas partículas suspensas no ar, diz John Steinberg, especialista em pirotecnia. A cor da fumaça é ditada pela cor das partículas, o que significa que a fumaça branca e preta resulta de resíduos que não sejam dióxido de carbono, o que é incolor. “Você não quer combustão completa, porque se queimarmos completamente o carbono, obtemos dióxido de carbono”, diz ele.
Steinberg explica que a solução é interromper a reação antes que o combustível seja totalmente queimado – uma meta que pode ser alcançada projetando uma reação com mais combustível que o oxidante e diminuindo a temperatura na qual ocorre. Esses princípios estão subjacentes a ambos os fumos produzidos pelo conclave do Vaticano.
Quando uma rodada de votação é inconclusiva, o conclave envia fumaça negra pela chaminé. Aqui, os pirotecniaes em jogo são diretos porque as partículas pretas são simples de criar – elas resultam da maioria dos tipos de combustíveis orgânicos. “A fumaça preta é a mais fácil de fazer”, diz Steinberg.
A receita de 2013 para fumaça preta consiste em uma mistura de perclorato de potássio, antraceno e enxofre. Nesta reação, o perclorato de potássio é o oxidante rico em oxigênio, um papel que freqüentemente serve em fogos de artifício porque é bastante seguro e facilmente desiste de seu oxigênio; Antraceno é o combustível. Mas o antraceno é relativamente difícil de queimar, explica Steinberg – daí a adição de um pouco de enxofre. O enxofre derrete a uma temperatura baixa, permitindo que o perclorato de potássio e o antraceno se misturem mais bem; O enxofre também queima facilmente, incentivando a mistura a se ligar.
Fumaça branca do telhado da capela sistina, indicando a eleição do cardeal Jorge Mario Bergoglio como o pontífice romano com o nome do papa Francisco I na cidade do Vaticano em 13 de março de 2013.
Portfólio de Grzegorz Galazka/Mondadori via Getty Images
Quimicamente falando, a fumaça branca é mais desafiadora, diz Steinberg. Algumas fontes de partículas brancas, como cloreto de zinco ou cloreto de amônio, podem ser fortemente irritantes – o que o Vaticano parece querer evitar. Em vez disso, a receita de 2013 exige clorato de potássio, a lactose comum e um tipo de resina de pinheiro, às vezes conhecida como tom grego.
Os dois primeiros ingredientes são um par comum, Steinberg diz: “Qualquer pirotecnia sabe que, se você quer fumar, começa com clorato de potássio e açúcar”. O clorato de potássio inclui menos átomo de oxigênio por molécula do que o perclorato de potássio usado na fumaça preta e é um oxidante ainda mais forte-tão forte é perigoso usar com enxofre propenso a combustão. O poderoso oxidante é necessário neste caso, no entanto, porque nem o açúcar nem a resina de pinheiro estão particularmente ansiosos para queimar, diz Steinberg.
É a resina de pinheiro que empresta a fumaça papal sua tonalidade branca. A resina de pinheiro é relativamente rica em água e longas cadeias de hidrocarbonetos contendo oxigênio chamados ácidos carboxílicos. Juntos, a água e os ácidos carboxílicos garantem que a combustão produz uma nuvem artificial de vapor de água para anunciar o novo papa. “Isso é basicamente o que é essa fumaça”, diz Steinberg. “É uma névoa densa de gotículas de água.”