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La composición química de los penachos de humo de los fuegos artificiales es especialmente heterogénea, ya que presenta concentraciones elevadas de diferentes metales utilizados como propulsantes, oxidantes y estabilizantes, así como para añadir colores y efectos especiales.
Los compuestos de potasio son dominantes en la pólvora, pero también hay otros metales como el bario que, además, es uno de los agentes colorantes más importantes. El carbonato de bario se emplea para crear efectos blancos y, en presencia de cloro, un color verde brillante. El estroncio produce color rojo cuando se combinan con cloro. Los compuestos de cobre producen una coloración azul y, si se mezclan con compuestos de estroncio, crean efectos púrpuras. Con cromo, son catalizadores de los propulsores de los cohetes.
Antimonio y titanio también son utilizados para producir efectos plateados y brillantes, incluso el plomo se emplea como colorante rojo y para producir microestrellas. El calcio produce llamas de color naranja y el magnesio colores blancos brillantes. Finalmente, el aluminio puede también utilizarse como componente en el combustible y para producir efectos de chispas y ruidos.
Parece claro, por tanto, que las partículas emitidas por la combustión de fuegos artificiales tiene una composición química muy diferente a otras posibles fuentes de contaminación.
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