راه هایی برای توضیح رنگ های مختلف شعله. آزمایشات: شعله رنگی

18.12.2017 08:06 772

چرا آتش سوزی اتفاق می افتد؟ رنگهای متفاوت?

آتش همیشه منبع نور و گرما برای مردم بوده است. درخشش شگفت انگیز آن از زمان های قدیم مردم را با رمز و راز خود جذب کرده است. بسیاری از مردم آیین های مختلفی را در اطراف آتش انجام می دادند. معروف است که آتش مجموعه ای از گازهای داغ است که در اثر حرارت دادن برخی مواد قابل احتراق مانند چوب آزاد می شود.

نشستن کنار آتش و تماشای آن شعله روشن، به نظر می رسد که آتش تنها در دو رنگ است: قرمز و زرد. اما در واقعیت اینطور است. آتش می تواند رنگ های مختلفی داشته باشد. چرا این اتفاق می افتد؟

رنگ شعله به ترکیب مواد در حال سوختن بستگی دارد. در طی فرآیند احتراق، واکنش های شیمیایی، به شعله رنگ های مختلفی می دهد. شما بچه ها احتمالاً وقتی روشن می کنید متوجه این موضوع شده اید اجاق گازآتش روی مشعل ها روشن است آبی. این به این دلیل است که گاز در طی احتراق به هیدروژن و کربن تجزیه می شود. این ایجاد می کند دی اکسید کربن، که به شعله رنگ آبی می دهد.

اگر شعله بدرخشد سبزیعنی مس یا فسفر در مواد سوخته وجود دارد. رنگ زرد آتش زمانی رخ می دهد که نمک می سوزد. هنگام سوزاندن چوب، شعله نیز رنگ زردی خواهد داشت زیرا نمک نیز در چوب وجود دارد.

اگر مواد سوزاننده حاوی لیتیوم یا پتاسیم باشد، آتش ممکن است رنگ قرمز نیز داشته باشد.

بنابراین ما پاسخ سوال مورد علاقه خود را دریافتیم. اما شما باید به یاد داشته باشید، بچه ها، آتش نشان دهنده چه چیزی برای یک شخص است خطر بزرگ. بنابراین استفاده از آتش بدون حضور بزرگسالان اکیدا ممنوع است.

برای قرن های متمادی، آتش بسیار بازی می کند نقش مهمدر زندگی انسان. بدون آن تصور وجود ما تقریبا غیرممکن است. در تمام زمینه های صنعت و همچنین برای پخت و پز، گرم کردن خانه و ارتقای پیشرفت تکنولوژی استفاده می شود.

آتش برای اولین بار در دوران پارینه سنگی اولیه ظاهر شد. در ابتدا در مبارزه با آن استفاده می شد حشرات مختلفو حملات حیوانات وحشی و همچنین نور و گرما را فراهم می کرد. و تنها پس از آن شعله های آتش در پخت و پز، ساخت ظروف و ابزار استفاده شد. پس آتش وارد زندگی ما شد و تبدیل شد یک دستیار ضروری» شخص

بسیاری از ما متوجه شده ایم که شعله می تواند در آن متفاوت باشد طرح رنگی، اما بسیاری از مردم نمی دانند که چرا عنصر آتش دارای رنگ متنوع است. به طور معمول، رنگ آتش به این بستگی دارد که چه ماده شیمیایی در آن سوزانده شده است. با تشکر از تاثیر درجه حرارت بالاتمام اتم های مواد شیمیایی آزاد می شوند و در نتیجه به آتش رنگ می دهند. تعداد زیادی آزمایش نیز انجام شد که در این مقاله در زیر در مورد آنها خواهیم نوشت تا بفهمیم این مواد چگونه بر رنگ شعله تأثیر می گذارند.

از زمان های قدیم، دانشمندان تلاش هایی را برای درک چیستی انجام داده اند مواد شیمیاییبسته به رنگی که آتش گرفته باشد، در شعله بسوزد.

همه ما هنگام آشپزی در خانه می توانیم نوری با رنگ آبی ببینیم. این توسط کربن و مونوکسید کربن بسیار قابل احتراق از پیش تعیین شده است که به نور رنگ آبی می دهد. نمک های سدیم که دارای چوب هستند به آتش رنگ زرد-نارنجی می دهند که با آتش معمولی یا کبریت می سوزد. اگر مشعل اجاق گاز را با نمک معمولی بپاشید، می توانید همان رنگ را بگیرید. مس به آتش رنگ سبز می دهد. در خیلی غلظت بالامس، نور بسیار سایه روشنسبز، که تقریباً مشابه سفید بی رنگ است. اگر براده های مس را روی مشعل بپاشید، این را می توان مشاهده کرد.

آزمایش ها با معمولی نیز انجام شد مشعل گازو مواد معدنی مختلف به منظور تعیین مواد شیمیایی تشکیل دهنده آنها. برای این کار، ماده معدنی را با موچین به دقت بردارید و روی آتش بگذارید. و بر اساس سایه ای که آتش گرفت، می توان در مورد مواد افزودنی شیمیایی مختلف موجود در عنصر نتیجه گرفت. مواد معدنی مانند مس، باریم، فسفر، مولیبدن رنگ سبز و بور و آنتیموان ایجاد می کنند. آبی- رنگ سبز. همچنین در رنگ ابیسلنیوم شعله می دهد. شعله قرمز با افزودن لیتیوم، استرانسیوم و کلسیم، شعله بنفش از احتراق پتاسیم و رنگ زرد نارنجی با سدیم به دست می آید.

برای مطالعه کانی های مختلف و تعیین ترکیب آنها، از مشعل Bunsen استفاده می شود که در قرن 19 توسط Bunsen اختراع شد که شعله ای بی رنگ تولید می کند که در روند آزمایش تداخلی ایجاد نمی کند.

این Bunsen بود که بنیانگذار روش تعیین ترکیب شیمیایی یک ماده توسط پالت رنگشعله. البته قبل از او تلاش هایی برای انجام چنین آزمایش هایی صورت گرفت، اما چنین آزمایش هایی موفقیت آمیز نبود، زیرا مشعل وجود نداشت. او مشعل های مختلفی را وارد عنصر آتشین کرد اجزای شیمیاییروی سیم پلاتین، زیرا پلاتین به هیچ وجه روی رنگ آتش تأثیر نمی گذارد و هیچ سایه ای به آن نمی دهد.

در نگاه اول، ممکن است به نظر برسد که نیازی به تحقیقات شیمیایی پیچیده نیست - و شما می توانید فورا ترکیب آن را ببینید. با این حال، همه چیز به این سادگی نیست. در طبیعت، مواد در شکل خالصبسیار نادر هستند. به عنوان یک قاعده، آنها شامل طیف قابل توجهی از ناخالصی های مختلف هستند که می توانند رنگ را تغییر دهند.

بنابراین، با کمک خواص مشخصهمولکول ها و اتم ها نور با طیف رنگی خاصی ساطع می کنند - روشی برای تعیین ترکیب شیمیایی مواد ایجاد شد. این روش تعیین را آنالیز طیفی می نامند. دانشمندان در حال مطالعه طیفی هستند که این ماده منتشر می کند. به عنوان مثال در هنگام احتراق با طیف اجزای شناخته شده مقایسه می شود و بدین ترتیب ترکیب شیمیایی آن مشخص می شود.

دمای آتش باعث می شود چیزهای آشنا را در نوری جدید ببینید - کبریتی که به رنگ سفید چشمک می زند، درخشش آبی یک مشعل اجاق گازدر آشپزخانه، زبانه های نارنجی قرمز بالای چوب شعله ور. انسان تا نوک انگشتانش نسوزد به آتش توجهی نمی کند. یا سیب زمینی ها را در ماهیتابه نمی سوزاند. یا از طریق کف کفش های کتانی که روی آتش خشک می شوند نمی سوزد.

وقتی اولین درد، ترس و ناامیدی می گذرد، زمان تأمل فلسفی فرا می رسد. درباره طبیعت، رنگ ها، دمای آتش.

مثل کبریت می سوزد

مختصری در مورد ساختار یک کبریت. از یک چوب و یک سر تشکیل شده است. چوب ها از چوب، مقوا و بند پنبه آغشته به پارافین ساخته می شوند. چوب انتخاب شده گونه های نرم است - صنوبر، کاج، آسپن. مواد اولیه چوب کبریت نامیده می شود. برای جلوگیری از دود شدن نی ها، چوب ها را با اسید فسفریک آغشته می کنند. کارخانه های روسی کاه را از آسپن می سازند.

سر کبریت از نظر شکل ساده، اما از نظر ترکیب شیمیایی پیچیده است. سر کبریت قهوه ای تیره شامل هفت جزء است: عوامل اکسید کننده - نمک برتوله و دی کرومات پتاسیم. گرد و غبار شیشه، سرب قرمز، گوگرد، روی سفید.

سر کبریت هنگام مالش مشتعل می شود و تا یک و نیم هزار درجه گرم می شود. آستانه احتراق، بر حسب درجه سانتیگراد:

• صنوبر - 468;
• آسپن - 612;
• کاج - 624.

دمای آتش کبریت با دمای کبریت برابری می کند، بنابراین فلش سفید سر گوگردی با زبانه زرد نارنجی کبریت جایگزین می شود.

اگر به یک کبریت در حال سوختن دقت کنید، سه ناحیه شعله را خواهید دید. قسمت پایین آبی سرد است. میانگین یک و نیم برابر گرمتر است. بالا منطقه داغ است.

هنرمند آتش نشان

وقتی کلمه "آتش" را می شنوید، خاطرات نوستالژیک کمتر روشن می شوند: دود آتش، ایجاد یک فضای قابل اعتماد. قرمز و چراغ های زرد، پرواز به سمت آسمان فوق دریایی; نی ها از آبی به قرمز یاقوتی تغییر می کنند. زغال‌های خنک‌کننده زرشکی که در آن سیب‌زمینی‌های «پیشرو» پخته می‌شوند.

تغییر رنگ درخت شعله ور نشان دهنده نوسانات دمای آتش در آتش است. سوختن چوب (تیره شدن) از 150 درجه شروع می شود. آتش (دود) در محدوده 250-300 درجه رخ می دهد. با اکسیژن رسانی یکسان به سنگ در دماهای مختلف. بر این اساس، درجه آتش نیز متفاوت خواهد بود. توس در 800 درجه، توسکا در 522 درجه و خاکستر و راش در دمای 1040 درجه می سوزند.

اما رنگ آتش نیز با ترکیب شیمیایی ماده سوزان تعیین می شود. زرد و نارنجی به نمک سدیم کمک می کنند. ترکیب شیمیاییسلولز حاوی نمک های سدیم و پتاسیم است که به زغال سنگ های چوب سوخته رنگ قرمز رنگ می دهد. آتش های عاشقانه در آتش چوب به دلیل کمبود اکسیژن ایجاد می شود، زمانی که به جای CO 2، CO تشکیل می شود - مونوکسید کربن.

علاقه مندان آزمایش های علمیدمای آتش را با وسیله ای به نام پیرومتر اندازه گیری کنید. سه نوع پیرومتر ساخته می شود: نوری، تابشی، طیفی. اینها دستگاه های غیر تماسی هستند که به شما امکان می دهند قدرت تابش حرارتی را ارزیابی کنید.

مطالعه آتش در آشپزخانه خودمان

اجاق گاز آشپزخانه با دو نوع سوخت کار می کند:

1. تنه گاز طبیعیمتان
2. مخلوط مایع پروپان بوتان از سیلندرها و نگهدارنده های گاز.

ترکیب شیمیایی سوخت دمای آتش اجاق گاز را تعیین می کند. متان وقتی می سوزد، آتشی با قدرت 900 درجه در نقطه بالایی تشکیل می دهد.

احتراق مخلوط مایع تا 1950 درجه گرما تولید می کند.

یک ناظر دقیق به رنگ ناهموار نی مشعل یک اجاق گاز توجه می کند. در داخل مشعل آتش نشانی به سه ناحیه تقسیم می شود:

• منطقه تاریک واقع در نزدیکی مشعل: در اینجا به دلیل کمبود اکسیژن احتراق وجود ندارد و دمای منطقه 350 درجه است.
• یک منطقه روشن که در مرکز مشعل قرار دارد: گاز در حال سوختن تا 700 درجه گرم می شود، اما سوخت به دلیل کمبود اکسید کننده به طور کامل نمی سوزد.
• بخش بالایی شفاف: به دمای 900 درجه می رسد و احتراق گاز کامل می شود.

ارقام مربوط به مناطق دمایی مشعل آتش نشانی برای متان آورده شده است.

قوانین ایمنی برای حوادث آتش سوزی

هنگام روشن کردن کبریت یا اجاق گاز، مراقب تهویه اتاق باشید. جریان اکسیژن را برای سوخت فراهم کنید.

سعی نکنید خودتان آن را تعمیر کنید تجهیزات گاز. گاز آماتورها را تحمل نمی کند.

زنان خانه دار توجه دارند که مشعل ها آبی می درخشند، اما گاهی اوقات آتش نارنجی می شود. این یک تغییر دمای جهانی نیست. تغییر رنگ به دلیل تغییر در ترکیب سوخت است. متان خالص بی رنگ و بی بو می سوزد. به دلایل ایمنی، گوگرد به گاز خانگی اضافه می شود که در هنگام سوختن، گاز را آبی رنگ کرده و بوی خاصی به محصولات احتراق می دهد.

ظهور سایه های نارنجی و زرد در آتش مشعل نشان دهنده نیاز به دستکاری های پیشگیرانه با اجاق گاز است. Masters تجهیزات را تمیز می کند، گرد و غبار و دوده را که احتراق آنها رنگ معمول آتش را تغییر می دهد حذف می کند.

گاهی اوقات آتش در مشعل قرمز می شود. این سیگنالی است که نشان می دهد سطوح خطرناک مونوکسید کربن در اکسیژن رسانی به سوخت آنقدر کم است که حتی اجاق گاز خاموش می شود. مونوکسید کربن بی مزه و بی بو است و فرد در نزدیکی منبع انتشار است ماده مضرخیلی دیر متوجه می شود که مسموم شده است. بنابراین، رنگ قرمز گاز نیاز به تماس فوری با متخصصان برای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و تنظیم تجهیزات دارد.

حدس زدن آن آسان است رنگ شعلهبه چه چیزی بستگی خواهد داشت مواد شیمیایی در 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. با پاشیدن مشعل اجاق گاز با 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 های آن توسط مواد معدنی مانند باریم، مس، مولیبدن، فسفر، آنتیموان و بور تامین می شود که رنگ سبز آبی می دهد. 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 به شکل خالص خود یافت می شوند 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 ماده معدنی 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:

1. یک منطقه آماده سازی مشخص می شود که در آن مخلوط گاز و هوا هنگام خروج از دهانه مشعل گرم می شود.
2. پس از آن منطقه ای که احتراق در آن رخ می دهد، می آید. بالای مخروط را اشغال می کند.
3. 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:

1. منطقه اول یا تاریک.
2. منطقه نورانی دوم
3. 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 مثال شعله کاهشاز فرآیند تجزیه سولفات آهن استفاده کنید. 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، شعله اکسید کننده با اکسیژن اضافی به دست می آید. 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.