آتش چند سایه مختلف دارد؟ دمای آتش سوزی منابع مختلف شعله

حدس زدن آن آسان است رنگ شعلهبه چه چیزی بستگی خواهد داشت مواد شیمیاییدر آن می سوزند، اگر تحت تأثیر دمای بالا اتم های منفرد این مواد آزاد شوند - رنگ می دهند. آزمایش های زیادی انجام شده است که در زیر در مورد آنها خواهم نوشت تا بفهمم مواد چگونه تأثیر می گذارند رنگ آتش.

حتی در دوران باستان، دانشمندان و کیمیاگران تلاش می کردند تا بفهمند بسته به رنگ آتش، چه نوع موادی در آتش می سوزد.

تقریباً همه در خانه اجاق گاز یا آبگرمکن دارند که شعله های آن رنگی است رنگ آبی. این به دلیل قابل احتراق است کربن، مونوکسید کربن که به این سایه می دهد. نمک های سدیم، که چوب طبیعی غنی از آن است، می دهد شعله زرد نارنجی، که برای سوزاندن آتش سوزی معمولی جنگل یا کبریت خانگی استفاده می شود. پاشیدن مشعل اجاق گازبا نمک معمولی، همان سایه را خواهید گرفت. مس می دهد رنگ سبزشعله. من فکر می کنم شما بیش از یک بار متوجه آن معمولی و پردازش نشده شده اید ترکیب محافظ، مس پوست را لک می کند رنگ سبز، اگر برای مدت طولانی از انگشتر یا زنجیر استفاده می کنید. در طول فرآیند احتراق نیز همینطور است. با محتوای مس بالا، شعله دارای رنگ سبز بسیار روشن، تقریبا یکسان با سفید است. با پاشیدن براده های مسی روی همان مشعل گاز می توانید این موضوع را مشاهده کنید.

آزمایشات با مشعل گاز معمولی و مواد معدنی مختلف به منظور تعیین ترکیب آنها انجام شد. ماده معدنی با موچین گرفته می شود و به شعله می رسد - با سایه ای که آتش در آن رنگ آمیزی شده است، می توان ناخالصی های مختلف موجود در عنصر را قضاوت کرد. سبزو سایه آن توسط مواد معدنی مانند باریم، مس، مولیبدن، فسفر، آنتیموان و بور ایجاد می شود که رنگ سبز آبی. همچنین در آبیسلنیوم شعله را رنگ می کند. قرمزشعله لیتیوم، استرانسیوم و کلسیم می دهد، رنگ بنفش- پتاسیم، زرد-نارنجیوقتی سدیم می سوزد سایه بیرون می آید.

برای مطالعه کانی ها و تعیین ترکیب آنها از آن استفاده می شود چراغ بنزن، یک رنگ شعله یکنواخت و بی رنگ می دهد که با روند آزمایش که توسط Bunsen در اواسط قرن 19 اختراع شد تداخلی ایجاد نمی کند.

بونسناز طرفداران پرشور عنصر آتش بود و اغلب با شعله های آتش دست و پنجه نرم می کرد. سرگرمی او بود شیشه سازی. با دمیدن طرح ها و مکانیسم های حیله گرانه مختلف از شیشه، بونسن نمی توانست متوجه درد شود. زمان هایی بود که انگشتان پینه بسته اش از شیشه داغ و هنوز نرم شروع به دود می کردند، اما او به آن توجهی نمی کرد. اگر درد از آستانه حساسیت فراتر رفته بود، پس با استفاده از روش خودش خود را نجات داد - لاله گوش خود را محکم با انگشتانش فشار داد و یک درد را با درد دیگر قطع کرد.

او بود که بنیانگذار روش بود تعیین ترکیب یک ماده با رنگ شعله. البته قبل از او دانشمندان سعی در انجام چنین آزمایشاتی داشتند اما مشعل Bunsen نداشتند. با شعله بی رنگ، عدم تداخل با آزمایش. مشعل را وارد شعله کرد عناصر مختلفروی سیم پلاتین، زیرا پلاتین روی رنگ شعله تأثیر نمی گذارد و آن را رنگ نمی کند.

به نظر می رسد که روش خوب است، نیازی به تجزیه و تحلیل شیمیایی پیچیده نیست و ترکیب آن بلافاصله قابل مشاهده است. اما آنجا نبود. به ندرت موادی در طبیعت یافت می شوند شکل خالص، معمولاً حاوی مجموعه ای بزرگ از ناخالصی های مختلف، تغییر رنگ

بونسن را امتحان کرد روش های مختلفشناسایی رنگ ها و سایه های آنها مثلا من سعی کردم از شیشه های رنگی نگاه کنید. بیایید بگوییم شیشه آبیخاموش می کند رنگ زردکه توسط رایج ترین نمک های سدیم تولید می شود و می توان رنگ زرشکی یا ارغوانی عنصر بومی را تشخیص داد. اما حتی با کمک این ترفندها، می توان ترکیب یک کانی پیچیده را تنها یک بار در صد مورد تعیین کرد.

در طی فرآیند احتراق، شعله ای تشکیل می شود که ساختار آن توسط مواد واکنش دهنده تعیین می شود. ساختار آن بسته به شاخص های دما به مناطق تقسیم می شود.

تعریف

شعله به گازهایی به شکل داغ اطلاق می شود که در آن اجزا یا مواد پلاسما به صورت پراکنده جامد وجود دارند. آنها دگرگونی های فیزیکی و نوع شیمیایی، همراه با درخشش، انتشار انرژی حرارتی و گرمایش است.

وجود ذرات یونی و رادیکال در یک محیط گازی، هدایت الکتریکی و رفتار خاص آن در یک میدان الکترومغناطیسی را مشخص می کند.

شعله ها چیست

این نام معمولاً به فرآیندهای مرتبط با احتراق داده می شود. در مقایسه با هوا، چگالی گاز کمتر است، اما دمای بالا باعث افزایش گاز می شود. به این ترتیب شعله های آتش که می تواند طولانی یا کوتاه باشد تشکیل می شود. اغلب اتفاق می افتد انتقال آرامبرخی از اشکال به برخی دیگر.

شعله: ساختار و ساختار

برای تعیین ظاهربرای پدیده توصیف شده، شعله غیر نورانی که ظاهر می شود، کافی است. از نظر بصری، سه حوزه اصلی قابل تشخیص است. به هر حال، مطالعه ساختار شعله نشان می دهد که مواد مختلفبا تشکیل سوختن انواع مختلفمشعل.

وقتی مخلوطی از گاز و هوا می سوزد ابتدا شعله کوتاهی به وجود می آید که رنگ آن آبی و سایه های بنفش. هسته در آن قابل مشاهده است - سبز-آبی، یادآور یک مخروط. بیایید این شعله را در نظر بگیریم. ساختار آن به سه منطقه تقسیم می شود:

یک منطقه آماده سازی مشخص می شود که در آن مخلوط گاز و هوا هنگام خروج از دهانه مشعل گرم می شود.
پس از آن منطقه ای که احتراق در آن رخ می دهد، می آید. بالای مخروط را اشغال می کند.
وقتی کمبودی وجود دارد جریان هوا، گاز کاملا نمی سوزد. اکسید کربن دو ظرفیتی و بقایای هیدروژن آزاد می شوند. احتراق آنها در ناحیه سوم، جایی که دسترسی به اکسیژن وجود دارد، صورت می گیرد.

حالا بیایید جداگانه نگاه کنیم فرآیندهای مختلفاحتراق

شمع سوزان

سوزاندن شمع شبیه سوزاندن کبریت یا فندک است. و ساختار شعله شمع شبیه جریان گاز داغ است که در اثر نیروهای شناوری به سمت بالا کشیده می شود. این فرآیند با گرم کردن فتیله و سپس تبخیر موم آغاز می شود.

پایین ترین ناحیه که در داخل و مجاور نخ قرار دارد، ناحیه اول نامیده می شود. به دلیل درخشندگی کمی دارد مقدار زیادسوخت، اما حجم کمی از مخلوط اکسیژن. در اینجا، فرآیند احتراق ناقص مواد رخ می دهد، آزاد می شود که متعاقبا اکسید می شود.

منطقه اول توسط یک پوسته دوم نورانی احاطه شده است که ساختار شعله شمع را مشخص می کند. حجم بیشتری از اکسیژن وارد آن می شود که باعث ادامه واکنش اکسیداسیون با مشارکت مولکول های سوخت می شود. دما در اینجا بالاتر از منطقه تاریک خواهد بود، اما برای تجزیه نهایی کافی نیست. در دو حوزه اول است که حرارت بالاقطرات سوخت نسوخته و ذرات زغال سنگ یک اثر نورانی ایجاد می کنند.

منطقه دوم توسط یک پوسته کم دید با مقادیر دمای بالا احاطه شده است. بسیاری از مولکول های اکسیژن وارد آن می شوند که به احتراق کامل ذرات سوخت کمک می کند. پس از اکسیداسیون مواد، اثر نورانی در ناحیه سوم مشاهده نمی شود.

تصویر شماتیک

برای وضوح تصویری از یک شمع در حال سوختن را به شما توجه می کنیم. مدار شعله شامل:

منطقه اول یا تاریک.
منطقه نورانی دوم
سومین پوسته شفاف.

نخ شمع نمی سوزد، اما فقط زغال شدن انتهای خم شده رخ می دهد.

لامپ الکلی سوزان

برای آزمایش های شیمیاییظروف کوچک الکل اغلب استفاده می شود. به آنها لامپ الکلی می گویند. فتیله مشعل با مایعی که از طریق سوراخ ریخته می شود خیس می شود. سوخت مایع. این با فشار مویرگی تسهیل می شود. وقتی به بالای آزاد فتیله رسید، الکل شروع به تبخیر می کند. در حالت بخار، در دمای بیش از 900 درجه سانتیگراد مشتعل شده و می سوزد.

شعله لامپ الکلی شکل معمولی دارد، تقریباً بی رنگ است، با رنگ آبی کمی. مناطق آن به وضوح قابل مشاهده نیستند.

به نام دانشمند بارتل، شروع آتش در بالای شبکه مشعل قرار دارد. این عمیق شدن شعله منجر به کاهش مخروط تیره داخلی می شود و بخش میانی که داغ ترین محسوب می شود از سوراخ خارج می شود.

مشخصه رنگ

تابش های مختلف توسط انتقال های الکترونیکی ایجاد می شوند. به آنها حرارتی نیز می گویند. بنابراین، در نتیجه احتراق یک جزء هیدروکربنی در هوا، شعله آبیبه دلیل انتشار اتصالات H-C. و هنگامی که ذرات C-C ساطع می شوند، مشعل نارنجی مایل به قرمز می شود.

در نظر گرفتن ساختار شعله ای که ترکیبات شیمیایی آن شامل آب، دی اکسید کربن و مونوکسید کربن و پیوند OH است، دشوار است. زبان آن عملا بی رنگ است، زیرا ذرات فوق، هنگام سوختن، تشعشعاتی در طیف ماوراء بنفش و مادون قرمز ساطع می کنند.

رنگ شعله با نشانگرهای دما، با حضور ذرات یونی در آن، که به یک طیف تابشی یا نوری خاص تعلق دارند، در ارتباط است. بنابراین، احتراق برخی از عناصر منجر به تغییر رنگ آتش در مشعل می شود. تفاوت در رنگ مشعل با چیدمان عناصر در ارتباط است گروه های مختلفسیستم دوره ای

آتش با طیف سنجی برای وجود تشعشع در طیف مرئی بررسی می شود. در همان زمان، مشخص شد که مواد ساده از زیرگروه عمومی نیز باعث ایجاد رنگ مشابه در شعله می شوند. برای وضوح، از احتراق سدیم به عنوان آزمایشی برای این فلز استفاده می شود. وقتی داخل شعله می‌روند، زبان‌ها زرد روشن می‌شوند. مستقر ویژگی های رنگخط سدیم را در طیف انتشار برجسته کنید.

با خاصیت تحریک سریع تابش نور از ذرات اتمی مشخص می شود. هنگامی که ترکیبات غیرفرار چنین عناصری به آتش سوزی بونسن وارد می شود، رنگی می شود.

معاینه طیف سنجی خطوط مشخصی را در ناحیه قابل مشاهده با چشم انسان نشان می دهد. سرعت برانگیختگی تابش نور و ساختار طیفی ساده ارتباط نزدیکی با ویژگی‌های الکتروپوزیتیو بالای این فلزات دارد.

مشخصه

طبقه بندی شعله بر اساس ویژگی های زیر است:

حالت کل ترکیبات در حال سوختن آنها در اشکال گازی، هوابرد، جامد و مایع هستند.
نوع تابش، که می تواند بی رنگ، درخشان و رنگی باشد.
سرعت توزیع گسترش سریع و آهسته وجود دارد.
ارتفاع شعله ساختار می تواند کوتاه یا بلند باشد.
ماهیت حرکت مخلوط های واکنش دهنده حرکت ضربانی، آرام، متلاطم وجود دارد.
ادراک بصری مواد با انتشار شعله دودی، رنگی یا شفاف می سوزند.
نشانگر دما شعله می تواند دمای پایین، سرد و دمای بالا باشد.
وضعیت سوخت - فاز معرف اکسید کننده.

احتراق در نتیجه انتشار یا پیش اختلاط اجزای فعال رخ می دهد.

منطقه اکسیداتیو و احیا کننده

فرآیند اکسیداسیون در یک منطقه به سختی قابل توجه رخ می دهد. گرم ترین است و در بالای آن قرار دارد. در آن، ذرات سوخت تحت احتراق کامل قرار می گیرند. و وجود اکسیژن اضافی و کمبود قابل احتراق منجر به یک فرآیند اکسیداسیون شدید می شود. این ویژگی باید هنگام گرم کردن اجسام روی مشعل استفاده شود. به همین دلیل است که این ماده در آن غوطه ور می شود قسمت بالاشعله. این احتراق بسیار سریعتر پیش می رود.

واکنش های کاهشی در قسمت های مرکزی و پایینی شعله صورت می گیرد. در اینجا موجود است سهام بزرگمواد قابل اشتعال و مقدار کمی مولکول O 2 که احتراق را انجام می دهند. هنگامی که به این مناطق وارد می شود، عنصر O حذف می شود.

به عنوان نمونه ای از شعله کاهنده، از فرآیند شکافتن سولفات آهن استفاده می شود. هنگامی که FeSO4 وارد قسمت مرکزی مشعل مشعل می شود، ابتدا گرم می شود و سپس به اکسید آهن، انیدرید و دی اکسید گوگرد تجزیه می شود. در این واکنش کاهش S با بار 6+ به 4+ مشاهده می شود.

شعله جوش

این نوع آتش در نتیجه احتراق مخلوط گاز یا بخار مایع با اکسیژن هوای پاک ایجاد می شود.

به عنوان مثال، تشکیل شعله اکسی استیلن است. متمایز می کند:

منطقه هسته؛
منطقه بهبودی میانی؛
منطقه شدید شعله ور شدن

این همان مقداری است که مخلوط گاز و اکسیژن می سوزد. تفاوت در نسبت استیلن و عامل اکسید کننده منجر به انواع متفاوتشعله. این می تواند دارای ساختار معمولی، کربور کننده (استیلنیک) و اکسید کننده باشد.

از نظر تئوری، فرآیند احتراق ناقص استیلن در اکسیژن خالص را می توان با معادله زیر مشخص کرد: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (یک مول O 2 برای واکنش مورد نیاز است).

هیدروژن مولکولی و مونوکسید کربن حاصل با اکسیژن هوا واکنش می دهند. محصولات نهایی آب و اکسید کربن چهار ظرفیتی است. معادله به این صورت است: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 + H 2 O. این واکنش به 1.5 مول اکسیژن نیاز دارد. هنگام جمع بندی O 2، معلوم می شود که به ازای هر 1 مول HCCH 2.5 مول صرف می شود. و از آنجایی که در عمل یافتن اکسیژن خالص ایده‌آل دشوار است (اغلب وجود دارد آلودگی جزئیناخالصی)، سپس نسبت O 2 به HCCH 1.10 به 1.20 خواهد بود.

هنگامی که نسبت اکسیژن به استیلن کمتر از 1.10 باشد، شعله کربورسازی رخ می دهد. ساختار آن دارای یک هسته بزرگ است، خطوط آن تار می شود. دوده از چنین آتش سوزی به دلیل کمبود مولکول های اکسیژن آزاد می شود.

اگر نسبت گاز بیشتر از 1.20 باشد، معلوم می شود شعله اکسید کنندهبا اکسیژن اضافی مولکول های اضافی آن اتم های آهن و سایر اجزای مشعل فولادی را از بین می برند. در چنین شعله ای قسمت هسته کوتاه می شود و دارای نقطه می شود.

نشانگرهای دما

هر منطقه آتش یک شمع یا مشعل دارای مقادیر خاص خود است که با عرضه مولکول های اکسیژن تعیین می شود. دمای شعله باز در قسمت های مختلف آن از 300 درجه سانتی گراد تا 1600 درجه سانتی گراد متغیر است.

به عنوان مثال شعله انتشاری و آرام است که توسط سه پوسته تشکیل می شود. مخروط آن شامل یک منطقه تاریک با دمای تا 360 درجه سانتیگراد و کمبود مواد اکسید کننده است. بالای آن یک منطقه درخشندگی است. دمای آن بین 550 تا 850 درجه سانتیگراد است که باعث تجزیه حرارتی مخلوط قابل احتراق و احتراق آن می شود.

ناحیه بیرونی به سختی قابل توجه است. در آن دمای شعله به 1560 درجه سانتی گراد می رسد که به دلیل آن است ویژگی های طبیعیمولکول های سوخت و سرعت ورود عامل اکسید کننده. اینجاست که احتراق پرانرژی است.

مواد در موارد مختلف مشتعل می شوند شرایط دمایی. بنابراین، فلز منیزیم تنها در دمای 2210 درجه سانتی گراد می سوزد. برای بسیاری از مواد جامددمای شعله حدود 350 درجه سانتیگراد است. کبریت و نفت سفید می توانند در دمای 800 درجه سانتیگراد مشتعل شوند، در حالی که چوب می تواند از 850 درجه سانتیگراد تا 950 درجه سانتیگراد مشتعل شود.

سیگار با شعله ای می سوزد که دمای آن از 690 تا 790 درجه سانتی گراد و در مخلوط پروپان-بوتان - از 790 درجه سانتی گراد تا 1960 درجه سانتی گراد متغیر است. بنزین در دمای 1350 درجه سانتیگراد مشتعل می شود. شعله احتراق الکل دمایی بیش از 900 درجه سانتیگراد ندارد.

شعله ها در رنگ های مختلف می آیند. به داخل شومینه نگاه کنید شعله های زرد، نارنجی، قرمز، سفید و آبی روی کنده ها می رقصند. رنگ آن به دمای احتراق و مواد قابل احتراق بستگی دارد. برای تجسم این موضوع، یک مارپیچ را تصور کنید اجاق برقی. اگر کاشی خاموش باشد، چرخش های مارپیچی سرد و سیاه هستند. فرض کنید تصمیم گرفتید سوپ را گرم کنید و اجاق گاز را روشن کنید. در ابتدا مارپیچ قرمز تیره می شود. هر چه دما بیشتر شود، رنگ قرمز مارپیچ روشن تر می شود. هنگامی که کاشی به حداکثر دمای خود می رسد، سیم پیچ نارنجی مایل به قرمز می شود.

به طور طبیعی، مارپیچ نمی سوزد. شعله را نمی بینی او واقعاً داغ است. اگر آن را بیشتر گرم کنید، رنگ آن تغییر می کند. ابتدا رنگ مارپیچ زرد، سپس سفید می شود و وقتی بیشتر گرم شد، درخشش آبی از آن ساطع می شود.

چیزی مشابه با آتش اتفاق می افتد. بیایید یک شمع را به عنوان مثال در نظر بگیریم. مناطق مختلفشعله های شمع دارند دماهای مختلف. آتش به اکسیژن نیاز دارد. اگر شمع را بپوشانید ظرف شیشه ای، آتش خاموش خواهد شد. ناحیه مرکزی شعله شمع در مجاورت فتیله اکسیژن کمی مصرف می کند و تاریک به نظر می رسد. نواحی بالایی و کناری شعله اکسیژن بیشتری دریافت می کنند، بنابراین این مناطق روشن تر هستند. همانطور که شعله از میان فتیله حرکت می کند، موم ذوب می شود و می ترکد و به ذرات ریز کربن تبدیل می شود. ( زغال سنگهمچنین از کربن تشکیل شده است.) این ذرات توسط شعله به سمت بالا حمل می شوند و می سوزند. آنها بسیار داغ هستند و مانند مارپیچ کاشی شما می درخشند. اما ذرات کربن بسیار داغتر از سیم پیچ داغترین کاشی هستند (دمای احتراق کربن تقریباً 1400 درجه سانتیگراد است). بنابراین، درخشش آنها زرد است. در نزدیکی فتیله سوزان، شعله حتی داغ تر است و آبی می درخشد.

شعله های آتش شومینه یا آتش بیشتر رنگارنگ است.چوب در دمای پایین تری نسبت به فتیله شمع می سوزد، بنابراین رنگ پایه آتش به جای زرد نارنجی است. برخی از ذرات کربن در شعله آتش دارای دمای نسبتاً بالایی هستند. تعداد کمی از آنها وجود دارد، اما رنگ زردی به شعله اضافه می کنند. ذرات خنک‌شده کربن داغ دوده‌ای هستند که روی آن ته نشین می‌شوند دودکش ها. دمای سوختن چوب کمتر از دمای سوختن شمع است. کلسیم، سدیم و مس وقتی تا دمای بالا گرم می شوند به رنگ های مختلف می درخشند. آنها به پودر موشک اضافه می شوند تا چراغ های آتش بازی تعطیلات را رنگ کنند.

رنگ شعله و ترکیب شیمیایی

رنگ شعله ممکن است بسته به آن متفاوت باشد ناخالصی های شیمیاییموجود در کنده ها یا سایر مواد قابل اشتعال. شعله ممکن است حاوی ناخالصی های سدیم باشد.

سدیم است جزءنمک سفره. هنگامی که سدیم گرم می شود، به رنگ زرد روشن در می آید.
ممکن است کلسیم در آتش آزاد شود. همه ما می دانیم که شیر حاوی مقدار زیادی کلسیم است. این فلز است. کلسیم داغ به رنگ قرمز روشن در می آید.
اگر فسفر در آتش بسوزد، شعله مایل به سبز می شود. همه این عناصر یا در چوب هستند یا با مواد دیگری وارد آتش می شوند.
تقریباً همه در خانه اجاق گاز یا آبگرمکن دارند که شعله های آن آبی رنگ است. این به دلیل کربن قابل احتراق، مونوکسید کربن است که این سایه را ایجاد می کند.

مخلوط کردن رنگ‌های شعله، مانند مخلوط کردن رنگ‌های رنگین کمان، می‌تواند به شما کمک کند رنگ سفید، بنابراین مناطق سفید در شعله های آتش یا شومینه قابل مشاهده است.

دمای شعله هنگام سوزاندن برخی مواد:

چگونه یک رنگ شعله یکنواخت بدست آوریم؟

بونسن از طرفداران سرسخت عنصر آتش بود و اغلب شعله های آتش را سرهم می کرد. سرگرمی او دمیدن شیشه بود. با دمیدن طرح ها و مکانیسم های حیله گرانه مختلف از شیشه، بونسن نمی توانست متوجه درد شود. زمان هایی بود که انگشتان پینه بسته اش از شیشه داغ و هنوز نرم شروع به دود می کردند، اما او به آن توجهی نمی کرد. اگر درد از آستانه حساسیت فراتر رفته بود، پس با استفاده از روش خودش خود را نجات داد - لاله گوش خود را محکم با انگشتانش فشار داد و یک درد را با درد دیگر قطع کرد.

او بود که بنیانگذار روش تعیین ترکیب یک ماده با رنگ شعله بود. البته قبل از او دانشمندان سعی کردند چنین آزمایشاتی را انجام دهند، اما مشعل بونسن با شعله بی رنگ نداشتند که مزاحم آزمایش نباشد. او عناصر مختلفی را روی سیم پلاتین وارد شعله مشعل کرد، زیرا پلاتین روی رنگ شعله تأثیر نمی گذارد و آن را رنگ نمی کند.

به نظر می رسد که روش خوب است، نیازی به تجزیه و تحلیل شیمیایی پیچیده نیست و ترکیب آن بلافاصله قابل مشاهده است. اما آنجا نبود. به ندرت مواد به شکل خالص در طبیعت یافت می شوند.

Bunsen روش های مختلفی را برای جداسازی رنگ ها و سایه های آنها امتحان کرد. مثلا سعی کردم از شیشه های رنگی نگاه کنم. مثلاً شیشه آبی رنگ زرد تولید شده توسط رایج ترین نمک های سدیم را خاموش می کند و می توان رنگ زرشکی یا بنفش عنصر اصلی را تشخیص داد. اما حتی با کمک این ترفندها، می توان ترکیب یک کانی پیچیده را تنها یک بار در صد مورد تعیین کرد.

جالب است!به دلیل توانایی اتم ها و مولکول ها در ساطع نور یک رنگ خاصروشی برای تعیین ترکیب مواد ایجاد شد که به آن می گویند تحلیل طیفی. دانشمندان طیفی را مطالعه می کنند که یک ماده مثلاً هنگام سوختن از خود ساطع می کند، آن را با طیف عناصر شناخته شده مقایسه می کنند و بنابراین ترکیب آن را تعیین می کنند.

در شرایط آزمایشگاهی امکان دستیابی به آتش بی رنگ وجود دارد که تنها با ارتعاش هوا در ناحیه احتراق قابل تشخیص است. آتش خانگی همیشه "رنگی" است. رنگ آتش در درجه اول با دمای شعله و مواد شیمیایی که می سوزاند تعیین می شود. حرارتشعله اجازه می دهد تا اتم ها برای مدتی به بالاتر بپرند حالت انرژی. هنگامی که اتم ها به حالت اولیه خود باز می گردند، نور را با طول موج مشخصی ساطع می کنند. این با ساختار پوسته های الکترونیکی یک عنصر مشخص مطابقت دارد.

معروف آبیشعله ای که هنگام سوختن دیده می شود گاز طبیعی، ناشی از مونوکسید کربن است که به این سایه می دهد. مونوکسید کربنکه مولکول آن از یک اتم اکسیژن و یک اتم کربن تشکیل شده است، محصول جانبی احتراق گاز طبیعی است.

سعی کنید روی مشعل اجاق گاز کمی نمک بپاشید - زبانه های زرد در شعله ظاهر می شوند. این شعله زرد نارنجینمک های سدیم بدهید (الف نمک، به یاد داشته باشید، این کلرید سدیم است). چوب سرشار از چنین نمک هایی است، بنابراین یک آتش سوزی معمولی جنگل یا کبریت های خانگی با شعله زرد می سوزد.

مس شعله را می دهد سبزسایه. با محتوای مس زیاد در ماده قابل احتراق، شعله دارای رنگ سبز روشن و تقریباً یکسان با سفید است.

رنگ سبزو باریم، مولیبدن، فسفر و آنتیموان نیز سایه های خود را به آتش می دهند. که در آبیسلنیوم شعله را رنگ می کند و در سبز آبی- بور شعله قرمز لیتیوم، استرانسیوم و کلسیم می دهد، شعله بنفش پتاسیم می دهد و رنگ زرد-نارنجی وقتی سدیم می سوزد بیرون می آید.

دمای شعله هنگام سوزاندن برخی مواد:

آیا میدانستید...

با توجه به خاصیت اتم ها و مولکول ها برای ساطع نور با رنگ خاص، روشی برای تعیین ترکیب مواد ایجاد شد که به نام تحلیل طیفی. دانشمندان طیفی را مطالعه می کنند که یک ماده مثلاً هنگام سوختن از خود ساطع می کند، آن را با طیف عناصر شناخته شده مقایسه می کنند و بنابراین ترکیب آن را تعیین می کنند.

شرح:

خیس کردن یک صفحه مسی در اسید کلریدریک و رساندن آن به شعله مشعل، متوجه یک اثر جالب - رنگ آمیزی شعله می شویم. آتش با سایه های سبز آبی زیبا می درخشد. این منظره کاملاً چشمگیر و مسحورکننده است.

مس به شعله رنگ سبز می دهد. با محتوای مس زیاد در ماده قابل احتراق، شعله رنگ سبز روشنی خواهد داشت. اکسیدهای مس رنگ سبز زمردی می دهد. به عنوان مثال، همانطور که در فیلم مشاهده می شود، هنگام خیس کردن مس اسید هیدروکلریکشعله آبی با رنگ مایل به سبز می شود. و ترکیبات حاوی مس کلسینه شده در اسید آغشته به رنگ آبی لاجوردی شعله ای است.

برای مرجع:باریم، مولیبدن، فسفر و آنتیموان نیز رنگ سبز و سایه های آن را به آتش می دهند.

توضیح:

چرا شعله قابل مشاهده است؟ یا چه چیزی روشنایی آن را تعیین می کند؟

برخی از شعله ها تقریبا نامرئی هستند، در حالی که برخی دیگر، برعکس، بسیار درخشان می درخشند. به عنوان مثال، هیدروژن با شعله تقریباً کاملاً بی رنگ می سوزد. شعله الکل خالص نیز بسیار ضعیف می درخشد، اما یک شمع و یک چراغ نفتی با شعله درخشان درخشان می سوزند.

واقعیت این است که روشنایی بیشتر یا کمتر هر شعله ای به وجود ذرات جامد داغ در آن بستگی دارد.

سوخت حاوی کربن در مقادیر بیشتر یا کمتر است. ذرات کربن قبل از سوختن گرم می شوند و به همین دلیل است که شعله آتش می گیرد مشعل گاز، یک چراغ نفتی و یک شمع می درخشد - زیرا توسط ذرات کربن داغ روشن می شود.

بنابراین، می توان شعله ای غیر درخشان یا با نور ضعیف را با غنی سازی آن با کربن یا حرارت دادن مواد غیر قابل احتراق با آن روشن کرد.

چگونه شعله های چند رنگ بدست آوریم؟

برای به دست آوردن یک شعله رنگی، کربن به ماده در حال سوختن اضافه نمی شود، بلکه نمک های فلزی است که شعله را به یک رنگ یا رنگ دیگر رنگ می کند.

روش استاندارد رنگ آمیزی یک شعله گاز کم نور این است که ترکیبات فلزی را به شکل نمک های بسیار فرار - معمولا نیترات ها (نمک) وارد آن می کنیم. اسید نیتریک) یا کلریدها (نمک های اسید هیدروکلریک):

رنگ زرد- نمک های سدیم

قرمز - استرانسیوم، نمک های کلسیم،

سبز - نمک های سزیم (یا بور، به شکل بورون اتیل یا بورون متیل اتر)،

آبی - نمک های مس (به شکل کلرید).

که در سلنیوم شعله را آبی رنگ می کند و بور شعله را به رنگ آبی-سبز رنگ می کند.

این توانایی سوزاندن فلزات و نمک های فرار آنها برای دادن رنگ خاصی به شعله بی رنگ برای تولید نورهای رنگی (مثلاً در صنعت آتش سوزی) استفاده می شود.

چه چیزی رنگ شعله را تعیین می کند (به زبان علمی)

رنگ آتش توسط دمای شعله و مواد شیمیایی که می سوزاند تعیین می شود. دمای بالای شعله به اتم ها اجازه می دهد تا برای مدتی به حالت انرژی بالاتر بپرند. هنگامی که اتم ها به حالت اولیه خود باز می گردند، نور را با طول موج مشخصی ساطع می کنند. این با ساختار پوسته های الکترونیکی یک عنصر مشخص مطابقت دارد.