Viaje al centro de la Tierra y "juguetes" de colores

Hoy nos ocuparemos de una de las muchas versiones de la novela de Verne “Viaje al centro de la Tierra”, que lleva el mismo título que la obra y está protagonizada por Brendan Fraser. El científico Trevor Anderson y su sobrino Sean van a Islandia tras descubrir que la actividad volcánica del planeta coincide con la que había cuando el padre de Sean desapareció. Allí quedan atrapados con en una cueva su guía Hannah y para buscar la salida se adentran el interior terrestre, llegando (como puede predecirse al leer el título) al centro de la Tierra. Como la actividad volcánica del lugar es cada vez más intensa, deberán encontrar urgentemente una manera de poder volver a la superficie antes de que sea demasiado tarde.

Lo que analizaremos en este post es un objeto utilizado, entre otros, por los espeleólogos y que en la película puede perfectamente pasar desapercibido: las barras de luz químicas.
Sí, en efecto, este es el primer post en el que no veremos errores ni mataremos a ningún personaje.

Estos dispositivos cuyo uso es tan sencillo (doblar y agitar) se basan en la quimioluminiscencia (emisión de energía en forma lumínica por parte de algunas reacciones químicas). Formalmente definida es la emisión de luz asociada con la disipación de energía con una sustancia electrónicamente excitada.
Una fuente de energía exterior excita los átomos de la sustancia, haciendo que algunos electrones se vean temporalmente ascendidos a un estado energético superior (más alejado del núcleo). Al regresar a su nivel original, liberan dicha energía en forma de fotones.
En las barras químicas, la energía que excita los átomos es la de una reacción química.
La reacción química suele tener diferentes fases en cadena. Las barras químicas más abundantes suelen tener peróxido de hidrógeno (que actúa como activador), difenil oxalato (llamado también Cyalume) y el tinte fluorescente. La secuencia es la siguiente:
1. Al doblar la barra química, el frágil tubo de cristal que contiene al peróxido de hidrógeno de rompe, y éste y el cyalume reaccionan (oxidándose el cyalume):




2. Como el peroxiácido que resulta es inestable, se descompone, liberando dióxido de carbono y energía que hace ascender de nivel energético a los electrones del tinte:

Cuando regresan a su estado energético, se liberan fotones, cuya longitud de onda (el color de la luz emitida) depende de la propia estructura del tinte.

Visto macroscópicamente, sería lo siguiente:


Harris, Tom. "How Light Sticks Work." 02 November 2001. HowStuffWorks.com. 22 November 2009


Respecto a la duración de la luz, ésta depende de la concentración de los dos compuestos, haciendo que varíe desde un breve intervalo de tiempo con gran intensidad lumínica a gran duración con poca intensidad (éste es el caso de los collares y pulseras de las ferias, que duran de 1 a 2 días)