Płomień: struktura i opis

Sam ogień jest symbolem życia, jego wartość jest nie do przecenienia, ponieważ od dawna pomaga osobie się rozgrzać, zobaczyć w ciemności, gotować smaczne potrawy i bronić się.

Historia płomieni

Ogień towarzyszył osobie z prymitywnego systemu. W jaskini ogień palił się, ocieplał i oświetlał, a polując na zdobycz, łowcy zabierali ze sobą płonące płomienie. Zostały zastąpione smołowanymi patykami - pałkami. Z ich pomocą zapalono ciemne i zimne zamki panów feudalnych, a wielkie kominki ogrzewały sale. W starożytności Grecy używali lamp naftowych - glinianych czajniczek z oliwą. W 10-11 wieku zaczął tworzyć świece woskowe i łojowe.

Do wielu stuleci w rosyjskiej chacie paliła się latarka, a gdy w połowie XIX wieku zaczęto czerpać naftę z ropy naftowej, zaczęły działać lampy naftowe, a później palniki gazowe. Naukowcy nadal zajmują się badaniem struktury płomienia, otwierając nowe możliwości.

Kolor i intensywność ognia

Tlen jest wymagany do produkcji płomienia. Im więcej tlenu, tym lepszy proces spalania. Jeśli nadmuchujesz ciepło, dostaje się do niego świeże powietrze, które oznacza tlen, a gdy rozżarzone kawałki drewna lub węgli wybuchają, pojawia się płomień.

Płomienie są w różnych kolorach. Drewno płomień ognia tańczy z żółte, pomarańczowe, białe i niebieskie kwiaty. Kolor płomienia zależy od dwóch czynników: temperatury spalania i spalanego materiału. Aby zobaczyć zależność koloru od temperatury, wystarczy podążać za ciepłem pieca elektrycznego. Natychmiast po włączeniu spirala nagrzewa się i zaczyna świecić na czerwono.

Im bardziej się nagrzewają, tym jaśniejsze stają się. A kiedy spirale osiągną najwyższą temperaturę, stają się one jaskrawo pomarańczowym kolorem. Gdyby można było je jeszcze bardziej świecić, zmieniłyby kolor na żółty, biały iw końcu na niebieski. Niebieski kolor oznaczałby najwyższy stopień ogrzewania. To samo dzieje się z płomieniem.

Co decyduje o strukturze płomienia?

Miga w różnych kolorach, podczas gdy knot płonie, przechodząc przez topiący się wosk. Pożar wymaga tlenu. Kiedy świeca pali się, w środku płomienia, blisko dna, nie dostaje się dużo tlenu. Dlatego wygląda ciemniej. Ale góra i boki mają dużo powietrza, więc płomienie są bardzo jasne. Ogrzewa ponad 1370 stopni Celsjusza, sprawia, że ​​płomień świecy jest głównie żółty.

A w kominku lub w ogniu na pikniku można zobaczyć jeszcze więcej kwiatów. Ogień z drewna płonie w temperaturze niższej niż świeca. Dlatego wygląda bardziej pomarańczowo niż żółto. Niektóre cząstki węgla w ogniu są bardzo gorące i powodują żółknięcie. Minerały i metale, takie jak wapń, sód, miedź, podgrzane do wysokich temperatur, nadają ogniu różnorodność kolorów.

Kolor płomienia

Chemia w strukturze płomienia odgrywa znaczącą rolę, ponieważ jego różne odcienie pochodzą z różnych pierwiastków chemicznych, które są w paliwie. Na przykład w ogniu może znajdować się sód, który jest częścią soli. Kiedy poparzy się sodą, emituje jasnożółte światło. Wapń jest minerałem w ogniu. Na przykład w mleku jest dużo wapnia. Gdy wapń jest ogrzewany, emituje ciemnoczerwone światło. A jeśli istnieje taki minerał w ogniu, jak fosfor, da to zielonkawy kolor. Wszystkie te elementy mogą znajdować się w samym drzewie lub w innych materiałach pochwyconych w ogniu. Ostatecznie, zmieszanie wszystkich tych różnych kolorów w płomieniu może wytworzyć biały kolor - podobnie jak tęcza kolorów połączonych ze sobą, tworząc słońce.

Skąd wziął się ogień?

Schemat struktury płomienia jest reprezentowany przez gazy w stanie spalania, w których występuje kompozytowe osocze lub stałe zdyspergowane substancje. Występują przemiany fizyczne i chemiczne, którym towarzyszy luminescencja, ciepło i ciepło.

Płomienie tworzą procesy, którym towarzyszy spalanie substancji. W porównaniu z powietrzem, gaz ma niższą gęstość, ale pod wpływem wysokiej temperatury wzrasta. A więc okazuje się, że długie lub krótkie płomienie. Najczęściej występuje miękki przepływ jednej formy do drugiej. Aby zobaczyć to zjawisko, możesz włączyć palnik tradycyjnego piecyka gazowego.

Pożar, który się zapala, nie będzie jednolity. Wizualnie płomień można podzielić na trzy główne strefy. Proste badanie struktury płomienia sugeruje, że różne substancje palą się z wytworzeniem innego rodzaju pochodni.

Podczas zapalania mieszaniny gaz-powietrze powstaje najpierw krótki płomień o odcieniu niebieskim i fioletowym. W nim widać zielono-niebieskie jądro w kształcie trójkąta.

Strefy ognia

Biorąc pod uwagę strukturę płomienia, istnieją trzy strefy: pierwsza, wstępna, gdzie rozpoczyna się nagrzewanie mieszaniny opuszczającej otwór palnika. Po niej znajduje się strefa, w której odbywa się proces wypalania. Ten obszar przechwytuje wierzchołek stożka. Kiedy nie ma wystarczającego przepływu powietrza, spalanie gazu jest częściowo. To się tworzy tlenek węgla i reszty wodorowe. Ich spalanie następuje w trzeciej strefie, gdzie jest dobry dostęp tlenu.

Na przykład wyobraź sobie strukturę płomienia świecy.

Schemat palenia obejmuje:

• pierwsza to ciemna strefa;
• drugi to strefa poświaty;
• trzecia to przezroczysta strefa.

Nici świecy nie ulegają spaleniu i wykonuje się tylko zwęglanie knota.

Struktura płomienia świecy to gorący strumień gazu wznoszący się. Proces rozpoczyna się od ogrzewania aż do odparowania wosku. Strefa przylegająca do żarnika jest określana jako pierwszy obszar. Ma lekki niebieski blask ze względu na nadmiar palnego materiału, ale niewiele tlenu. Jest tu proces częściowego spalania substancji z powstawaniem cieniutkiego gazu, który jest następnie utleniany.

Pierwsza strefa obejmuje powłokę świetlną. Zawiera wystarczającą ilość tlenu, który przyczynia się do reakcji utleniania. To tutaj, dzięki intensywnemu świeceniu cząstek pozostałych cząstek paliwa i węgla, uzyskuje się efekt żarzący.

Druga strefa pokryta jest lekko widoczną powłoką o wysokiej temperaturze. Wniknie w niego dużo tlenu, co przyczynia się do całkowitego spalenia cząstek paliwa.

Lampa płomieniowa

Dla różnych eksperymenty chemiczne nakładaj małe zbiorniki na alkohol. Nazywane są lampami spirytusowymi. Struktura płomienia przypomina świecznik, ale nadal ma swoje cechy. Knot krwawi z alkoholem, co ułatwia ciśnienie kapilarne. Po dotarciu na szczyt knota alkohol wyparowuje. W postaci pary zapala się i pali w temperaturze nie przekraczającej 900 ° C.

Płomienna struktura lampy spirytusowej ma zwykły kształt, jest prawie bezbarwna, z lekko niebieskawym odcieniem. Jego strefy są bardziej rozmyte niż te ze świecy. W palniku alkoholowym podstawa płomienia znajduje się powyżej palnika palnika. Pogłębienie płomienia prowadzi do zmniejszenia objętości ciemnego stożka, a z otworu wyłania się strefa świecąca.

Procesy chemiczne w płomieniu

Proces utleniania odbywa się w niepozornej strefie, która znajduje się na szczycie i ma najwyższą temperaturę. W nim cząstki produktu spalania są podatne na końcowe spalanie. Nadmiar tlenu i brak paliwa prowadzą do silnego procesu utleniania. Ta zdolność może być wykorzystana przy szybkim nagrzewaniu substancji nad palnikiem. Aby to zrobić, substancja jest zanurzona w górnej części płomienia, gdzie spalanie odbywa się znacznie szybciej.

Reakcje odzyskiwania występują w środkowej i dolnej części płomienia. Występuje wystarczająca ilość paliwa i niewielka ilość tlenu potrzebna do procesu spalania. Kiedy do tych stref dodaje się substancje zawierające tlen, oddziela się tlen.

Proces rozkładu żelazawego siarczanu żelaza jest uważany za płomień redukujący. Kiedy FeSO ₄ przenika do środka pochodni, najpierw ogrzewa się go, a następnie rozkłada na tlenek żelaza, bezwodnik i dwutlenek siarki. W tej reakcji zmniejsza się zawartość siarki.

Temperatura ognia

Dla każdego obszaru płomienia świecy lub palnika jego wskaźniki temperatury są osobliwe, w zależności od dostępu tlenu. Temperatura otwartego płomienia w zależności od strefy może wynosić od 300 ° C do 1600 ° C. Przykładem jest dyfuzja i płomień laminarny, struktura jego trzech skorup. Stożek płomienia w ciemnym obszarze ma temperaturę ogrzewania do 360 ° C. Powyżej znajduje się strefa iluminacji. Jego temperatura nagrzewania waha się od 550 do 850 ° C, co prowadzi do podziału palnej mieszaniny i procesu jej spalania.

Obszar zewnętrzny jest nieznacznie zauważalny. Ogrzewanie płomienia osiąga w nim 1560 ° C, co tłumaczy się właściwościami cząsteczek palącej się substancji i szybkością wprowadzania utleniacza. Tutaj proces spalania jest najbardziej energiczny.

Oczyszczenie ognia

W płomieniu jest ogromny potencjał energetyczny, świece są używane w rytuałach oczyszczenia i przebaczenia. A jak miło jest siedzieć w pobliżu przytulnego kominka w spokojne zimowe wieczory, spotykać się z rodziną i omawiać wszystko, co wydarzyło się w ciągu dnia.

Ogień, płomień świecy niosą ogromny ładunek pozytywnej energii, bo nie bez przyczyny ci, którzy siedzą przy kominku, odczuwają w duszy spokój, wygodę i pokój.