El día grande de la pirotecnia en Catalunya, la verbena de Sant Joan, llena también las calles de un surtido de petardos, bengalas, cohetes y fuentes que, más allá de sus efectos, tienen detrás de sí todo un tratado de ciencia. Aunque parecen un mismo fenómeno, funcionan según principios químicos distintos. La diferencia entre un estallido seco y un chorro de chispas de colores no es casualidad: depende de cómo esté confinada la mezcla pirotécnica, qué compuestos la forman y a qué velocidad se quema.

En el fondo, la pirotecnia se basa en reacciones de combustión rápida entre un combustible y un oxidante (normalmente nitrato de potasio u otros oxidantes similares), a los que se añaden distintos metales para generar color. Lo que cambia de un artefacto a otro es si esa reacción está sellada o abierta, lo rápida que es la combustión y qué carga adicional lleva incorporada. De ahí surgen los distintos comportamientos: explosión, combustión lenta, propulsión o efecto luminoso sostenido.

El petardo es el artefacto pirotécnico más sencillo y conocido: un pequeño cilindro de cartón o papel relleno de pólvora negra (mezcla de nitrato de potasio, carbón y azufre), cerrado por ambos extremos y con una mecha de ignición. Al prenderse la mecha, el fuego llega hasta la pólvora comprimida en su interior; como el envoltorio no permite que los gases de la combustión escapen con la suficiente rapidez, la presión interna aumenta de golpe hasta romper el cartón de forma violenta, generando el característico estallido seco y el chasquido sonoro. No produce luz ni efectos visuales: su función es exclusivamente acústica.

La bombeta funciona bajo el mismo principio que el petardo –combustión confinada que termina en una explosión por sobrepresión–, pero a una escala mucho más reducida. Se trata de una pequeña carga de pólvora envuelta en papel, a menudo en forma de bolitas, "trabucos" o "cebollitas", diseñada para producir un estallido de menor potencia e intensidad sonora. Por su tamaño reducido, suele utilizarse en celebraciones populares o lanzarse al suelo para que estalle por impacto en algunas variantes (como los petardos de tracas o trabucos), sin necesidad de mecha.

A diferencia del petardo, la bengala no busca una explosión, sino una combustión lenta y sostenida que produce luz. Está formada por una vara o tubo que contiene una mezcla pirotécnica rica en metales combustibles, partículas metálicas y sales metálicas colorantes (como el hierro, el magnesio o sales metálicas) combinados con un comburente. Al encenderse, esta mezcla arde de manera controlada y progresiva desde la punta, liberando chispas y una luz intensa de color variable según los compuestos químicos utilizados (el estroncio da tonos rojos, el bario verdes, el cobre azules, etc.). El envoltorio no está cerrado de forma hermética, por lo que los gases se liberan gradualmente y no hay sobrepresión ni estallido.

El cohete combina propulsión y efecto visual. En su base lleva una carga de combustible (generalmente pólvora) que, al encenderse, genera gases a alta presión que escapan por un único extremo abierto, empujando el artefacto hacia arriba por reacción (el mismo principio físico que un cohete espacial). Una varilla o sistema de aletas le da estabilidad direccional durante el ascenso. Al llegar a su altura máxima, una mecha de tiempo retardado activa una segunda carga, la "carga de rotura", que enciende los efectos pirotécnicos finales: explosión, luces de colores o silbidos, según el modelo.

La fuente pirotécnica está pensada para permanecer fija en el suelo y producir un espectáculo de chispas y luces ascendentes durante un periodo prolongado (entre varios segundos y un par de minutos). Contiene una mezcla pirotécnica compactada en un tubo abierto por un extremo, similar a la bengala pero con mayor cantidad de carga y, a menudo, distintas mezclas estratificadas para variar el color o la intensidad a lo largo de la combustión. Como el tubo está abierto en la parte superior, los gases y partículas incandescentes salen disparados hacia arriba en forma de surtidor continuo, sin que se produzca ninguna explosión: es combustión sostenida, no detonación.

Lo que a simple vista parece puro espectáculo es, en realidad, una variación cuidadosamente controlada de la misma reacción química básica. Cambiando el grado de confinamiento, la velocidad de combustión y los metales o sales metálicas añadidos a la mezcla, un mismo principio (la oxidación rápida de un combustible) da lugar a efectos tan distintos como el chasquido de un petardo, la luz constante de una bengala o el ascenso de un cohete. La próxima vez que suene un estallido en Sant Joan, recuerde que detrás hay una pequeña lección de química.

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