?Por qu¨¦ se enciende una cerilla?

Cuando miramos c¨®mo arde una cerilla, si encendemos el fuego en casa para cocinar o, a gran escala, cuando se produce un incendio, lo que estamos viendo son procesos de combusti¨®n. Para entender c¨®mo funciona este proceso, es necesario que conozcas un concepto al que llamamos tri¨¢ngulo del fuego. El tri¨¢ngulo de fuego nos dice que para que se produzca una combusti¨®n son necesarios tres elementos. El primero es el combustible, que es el elemento que se va a quemar. Porque en una combusti¨®n la materia se quema en presencia de un agente oxidante, liberando energ¨ªa en forma de calor. El segundo elemento es el comburente, que es el agente oxidante y que la mayor¨ªa de las veces es el ox¨ªgeno. Y el tercero es una fuente de calor, lo que llamamos energ¨ªa de activaci¨®n que es la que hace que se inicie la combusti¨®n y puede ser una chispa, una corriente el¨¦ctrica, etc¡­

Pero no solo tiene que producirse la combusti¨®n, sino que debe mantenerse, y para eso son necesarias una serie de reacciones en cadena. En la actualidad, el tri¨¢ngulo del fuego se ha cambiado por otro concepto que a?ade este cuarto elemento y por eso lo llamamos tetraedro del fuego (tetra es un prefijo de origen griego que significa cuatro).

Este tetraedro del fuego te explica c¨®mo se enciende una cerilla y por qu¨¦ se mantiene encendida. Las primeras cerillas, que tambi¨¦n se llaman f¨®sforos de fricci¨®n, se idearon a principios del siglo XIX. No son m¨¢s que un objeto que se enciende cuando se frota contra un papel de lija. Su composici¨®n inicial ha ido cambiando para mejorarla. Las primeras ten¨ªan como principal elemento el f¨®sforo blanco, pero con el tiempo se observ¨® que era muy t¨®xico y provocaba graves enfermedades a las personas, sobre todo mujeres y ni?as y ni?os, que trabajaban en las f¨¢bricas en las que se produc¨ªan. Por este motivo, a principios del siglo XX se sustituy¨® por el f¨®sforo rojo, que es lo que contienen ahora las cerillas.

Adem¨¢s de f¨®sforo rojo, las cerillas tienen otros compuestos que ayudan a la combusti¨®n, como el trisulfuro de antimonio (u otros derivados del azufre), que funciona como combustible y el clorato de potasio (u otro compuesto oxidante equivalente), que es el oxidante que libera el ox¨ªgeno necesario para la combusti¨®n. Tambi¨¦n tienen una serie de aditivos, como colorantes, adhesivos, etc., pero los elementos clave son el f¨®sforo rojo, el trisulfuro de antimonio y el clorato de potasio. Las cerillas tambi¨¦n tienen su soporte, el palito que suele ser de madera y que generalmente est¨¢ impregnado de una parafina, una cera.

Hoy en d¨ªa, por seguridad, el f¨®sforo rojo no se encuentra en la cabeza de la cerilla, sino en el raspador de la caja, mezclado con polvo de vidrio. De esta forma se evita que puedan arder dentro de la caja por rozamiento de unas cerillas con otras.

Cuando frotamos la cerilla sobre el raspador de la caja se produce una fricci¨®n que es la fuente de calor necesaria de la que te hablaba antes para que se inicie la combusti¨®n. Con el calor, una peque?a cantidad de f¨®sforo rojo se transforma en f¨®sforo blanco, que se inflama y libera mucha energ¨ªa. El clorato de potasio emite el ox¨ªgeno necesario para la combusti¨®n del f¨®sforo restante y del trisulfuro de antimonio, que ayuda a que se forme la llama. Este proceso inicia la combusti¨®n, la ignici¨®n de la cabeza de la cerilla. Como el palito de la cerilla es de madera, o de cart¨®n, y est¨¢ impregnado de cera, hace que la combusti¨®n se mantenga.

Nuria Ortu?o Garc¨ªa es doctora en ingenier¨ªa qu¨ªmica, profesora e investigadora del departamento de Ingenier¨ªa Qu¨ªmica de la Universidad de Alicante.

Pregunta enviada por Luka P¨¦rez (10 a?os)

Coordinaci¨®n y redacci¨®n:?Victoria Toro

Nosotras respondemos es un consultorio cient¨ªfico semanal, patrocinado por la?Fundaci¨®n Dr. Antoni Esteve?y el programa?L¡¯Or¨¦al-Unesco ¡®For Women in Science¡¯, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnolog¨ªa. Son cient¨ªficas y tecn¨®logas, socias de?AMIT (Asociaci¨®n de Mujeres Investigadoras y Tecn¨®logas), las que responden a esas dudas. Env¨ªa tus preguntas a?nosotrasrespondemos@gmail.com?o por Twitter #nosotrasrespondemos.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aqu¨ª para recibir nuestra newsletter semanal.