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Lic. Alfredo del Mazo Maza
Gobernador del Estado de México
Sergio Alejandro Ozuna Rivero
Secretario General de Gobierno
Elías Rescala Jiménez
Subsecretario General de Gobierno
L. en D. Juan Ignacio Rodarte Cordero
Director General del
Instituto Mexiquense de la Pirotecnia
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QUÍMICA EN PIROTECNIA
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Introducción
• La pirotecnia es una actividad aun considerada artesanal en el Estado de México, es por ello que el uso de sustancias químicas es totalmente empírico, dejando a un lado la ciencia y centrándose en los efectos, los cuales en su mayoría no pueden ser explicados por los fabricantes ya que es un conocimiento heredado.
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• Por ello para los cuerpos de seguridad es de vital importancia comprender el funcionamiento químico para prevenir accidentes o intervenir adecuadamente ante una situación riesgosa.
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Pirotecnia Mexicana: Origen y actualidad
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Principios Pirotécnicos
Básicos
• 1. Oxigeno + Combustible Calor
• 2. Calor Luz, Color, Movimiento, etc.
• El Oxigeno se Presenta en Forma “Sólida”
• (Ejemplo: Nitrato de Potasio, KNO3)
• Calor ó cualquier otro tipo de energía impuesta es requerida para activar la reacción.
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Transferencia de Electrones
• Oxidación = Pérdida de Electrones
. Al Al+3 + 3e-
• Reducción = Ganancia de Electrones
Cu++ + 2e- Cu
• Combinación
. 3CuO + 2Al 3Cu + Al2O3
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Temperatura que necesita una mezcla o sustancia para comenzar la reacción.
Ejemplos:
La luz de un castillo requiere 80°C aproximadamente para comenzar su deflagración.
Punto de ignición:
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Reacción exotérmica: Es aquélla que desprende calor en el momento de reaccionar.
Reacción endotérmica: En ella no hay desprendimiento de calor.
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Explosión
Liberación violenta de energía, normalmente acompañada de altas temperaturas y de la liberación de gases.
Deflagración
Liberación de energía a baja velocidad de propagación.
Detonación
Proceso de combustión supersónica, implica onda expansiva y zona de reacción detrás de ella.
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• Velocidad de reacción:
Es la unidad de tiempo que tardan
los reactivos para transformarse
(reaccionar) y formar productos.
Ejemplo:
La velocidad con la que enciende
la pólvora a diferencia de los
colores que tarda mas en
encender.
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•Tamaño de partícula.
Es el tamaño que tienen las
partículas de las mezclas o
elementos en su estado natural.
Ejemplos:
La pastas para bomba.
Pólvora graneada.
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Mezclas Pirotécnicas
1. Reacción de Calor (kcal/g) 2. Rapidez de Quemado (cm/s) 3. Intensidad de Luz (Composición de Iluminación) 4. Valor del Color (flare,estrellas) 5. Eficiencia (Efecto/g, ó $$$) 6. Encendido
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Elementos y compuestos.
• Elemento:
No pueden ser descompuestos en otras mas pequeñas.
• Compuestos:
Solo pueden ser separados por métodos químicos y en caracteres más simples.
• Azufre,(S) • Carbón,(C)
• Aluminio,(Al)
• Titanio, (Ti) • Magnesio (Mg)
• Nitrato de Sodio,
• Nitrato de Potasio • Clorato de potasio.
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El pirotécnico realiza mezclas
para lograr efectos luminosos,
sonoros y propulsores.
El ejemplo más claro es la
pólvora:
• Reactivos • Productos
REACTIVOS EN LA PIROTECNIA
• Oxidantes • Combustibles
• Sales minerales
• Aglutinantes
• Gases de combustión • Cenizas
• Calor, luz, sonido
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Los oxidantes químicos
Sustancias que aportan electrones
Por ejemplo:
• nitratos (NO3),
• cloratos (ClO3)
• percloratos (Cl2O3).
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Como el carbón,
azufre y metales:
-Aluminio
-Magnesio
-Magnalium
COMBUSTIBLES
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METALES EN PIROTECNIA
ALUMINIO
MAGNESIO
TITANIO
MAGNALIUM
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Los aglutinantes o pegamentos estos
son utilizados para facilitar la
unión de las mezclas, de los que se
usan son las dextrinas, gomas y
harina de trigo.
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POLVORA NEGRA
• La Composición: Potasio de Nitrato
(Salitre, KNO3) 75 pts. por peso. Carbón, C 15 pts. por peso. Azufre, S 10 pts. por peso.
• Productos de Combustión: Gases (CO2, N2) 43%
Sólidos (K2CO3) 56% Agua 1%
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Genera una
deflagración de
600 a 700 m/s
Punto de
Ignición: 170°C
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Para la elaboración de la pólvora el pirotécnico mezcla las sustancias en un molino, se humedecen y se secan para que se granule y no haya disipación de polvos, posteriormente se cierne .
ELABORACIÓN DE LA PÓLVORA
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Las sales metálicas son las que producen
el color
• Bario = verde
• Cobre = azul
• Sodio =
amarillo
• Estroncio =
rojo.
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Mezclas de Clorato de Potasio con:
Azufre.
Benzoato de sodio o de potasio.
Trisulfuro de Antimonio.
Sulfato de Cobre.
Los cloratos tienden a formar mezclas que son mas sensitivas a todo de ignición accidental.
Mezclas de Magnesio y Magnalium sin tratar con Oxidantes.
MEZCLAS PELIGROSAS EN PIROTECNIA
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VENENOS
Verde Paris (Arsénico)
Minio (Plomo)
Calomel (Mercurio)
CANCERÍGENOS
Bicromatos
Hexaclorobenceno, hexacloroetano.
Hexacloruro de Benceno.
QUÍMICOS DE ALTO RIESGO
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Principios Pirotécnicos Básicos
Seguridad en la Fabricación
• Selección de los Componentes Químicos • La Proporción de Peso de los
componentes • La Duración de la Mezcla o el Mezclado • El Tamaño de las Partículas • El Grado de Aislamiento de la Mezcla • El Efecto de Humedad
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Las Mejores Reglas:
• Considere sensibles todos los materiales pirotécnicos a TODOS los tipos de estímulos.
• No Fumar o evitar la presencia de Flamas.
• No telas o materiales sintéticos, seguir las reglas de seguridad TODO el tiempo y a TODA hora.
• Mantenga toda la gente que no sea necesaria fuera de contacto.
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La Seguridad
• Trabaje Metódicamente – nunca apresure ningún proceso, mantenga su área de trabajo impecable, limpie y recoja con frecuencia.
• Si una medida de seguridad es buena, dos son mejor.
• Trabaje a distancia cuando sea posible.
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Tel: 01 (722) 2 75 82 00
SUBDIRECCIÓN EXTENSIÓN
SUBDIRECCIÓN DE NORMATIVIDAD Y REGISTRO
10783
SUBDIRECCIÓN DE CAPACITACIÓN E INNOVACIÓN
TECNOLÓGICA
10789
SUBDIRECCIÓN DE PREVENCIÓN Y DIFUSIÓN
10786
Informes
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GRACIAS POR
SU ATENCIÓN