Milyen anyag hozza létre az ibolya lángot? Miért van a tűz különböző színekben?

A körülöttünk lévő világ bármely tárgyának hőmérséklete abszolút nulla felett van, ami azt jelenti, hogy hősugárzást bocsát ki. Még a negatív hőmérsékletű jég is hősugárzás forrása. Nehéz elhinni, de igaz. A természetben a -89°C-os hőmérséklet nem a legalacsonyabb, de egyelőre laboratóriumi körülmények között is elérhető. A legalacsonyabb hőmérséklet, amely jelenleg elméletileg lehetséges az univerzumunkban, az abszolút nulla hőmérséklet, és ez egyenlő -273,15 °C-kal. Ezen a hőmérsékleten az anyag molekuláinak mozgása leáll, és a szervezet teljesen leállítja a sugárzás (termikus, ultraibolya és még inkább látható) kibocsátását. Teljes sötétség, nincs élet, nincs melegség. Néhányan talán tudják, hogy a színhőmérsékletet Kelvinben mérik. Ki vásárolta az otthonába? energiatakarékos izzók, látta a feliratot a csomagoláson: 2700K vagy 3500K vagy 4500K. Pontosan ez az izzó által kibocsátott fény színhőmérséklete. De miért mérik Kelvinben, és mit jelent a Kelvin? Ezt a mértékegységet 1848-ban javasolták. William Thomson (más néven Lord Kelvin) és hivatalosan is jóváhagyták ben Nemzetközi rendszer egységek. A fizikában és a fizikához közvetlenül kapcsolódó tudományokban a termodinamikai hőmérsékletet Kelvinben mérik. A jelentés kezdete ponttól indul a hőmérsékleti skála 0 Kelvin mit jelentenek -273,15 Celsius fok. Azaz 0K- Az az ami abszolút nulla hőmérséklet. Könnyedén átválthatja a hőmérsékletet Celsiusról Kelvinre. Ehhez csak hozzá kell adnia a 273-as számot. Például 0°C 273K, majd 1°C 274K, analógia szerint 36,6°C-os emberi testhőmérséklet 36,6 + 273,15 = 309,75 K. Így működik az egész csak úgy.

Feketébb a feketénél

Hol kezdődik minden? Minden a nulláról kezdődik, beleértve a fénysugárzást is. Fekete szín- ez a hiány Sveta egyáltalán. A szín szempontjából a fekete 0 sugárzási intenzitású, 0 telítettségű, 0 árnyalatú (egyszerűen nem létezik), ez az összes szín teljes hiánya. Azért látunk egy tárgyat feketének, mert szinte teljesen elnyeli az összes ráeső fényt. Van olyan, hogy teljesen fekete test. Az abszolút fekete test egy idealizált tárgy, amely elnyeli az összes ráeső sugárzást, és nem tükröz vissza semmit. Természetesen a valóságban ez elérhetetlen, és abszolút fekete testek nem léteznek a természetben. Még azok a tárgyak sem, amelyek feketének tűnnek számunkra, valójában nem teljesen feketék. De lehet szinte teljesen fekete test modelljét készíteni. A modell egy üreges szerkezetű kocka; kis lyuk, amelyen keresztül a fénysugarak behatolnak a kockába. Kialakítása kissé hasonlít egy madárházhoz. Nézd meg az 1. ábrát.

1. ábra - Teljesen fekete test modellje.

A lyukon át bejutó fény ismételt visszaverődés után teljesen elnyelődik, és a lyuk külseje teljesen feketének tűnik. Még ha feketére festjük a kockát, a lyuk feketébb lesz, mint a fekete kocka. Ez a lyuk lesz teljesen fekete test. BAN BEN szó szerint szóval, a lyuk nem test, hanem csak egyértelműen bizonyítja teljesen fekete testünk van.
Minden tárgy hőt bocsát ki (amíg a hőmérséklete meghaladja az abszolút nulla értéket, ami -273,15 Celsius-fok), de egyetlen tárgy sem tökéletes hőleadó. Egyes tárgyak jobban, mások rosszabbul bocsátanak ki hőt, és mindez attól függ különféle feltételek környezet. Ezért fekete test modellt használnak. Egy teljesen fekete test ideális hőleadó. Akár egy teljesen fekete test színét is láthatjuk, ha felmelegítjük, ill milyen színt fogunk látni, attól függ milyen hőmérsékletű Mi melegítsük fel teljesen fekete test. Közel kerültünk a színhőmérséklet fogalmához. Nézd meg a 2. ábrát.


2. ábra - Egy teljesen fekete test színe a fűtési hőmérséklettől függően.

A) Van egy teljesen fekete test, egyáltalán nem látjuk. Hőmérséklet 0 Kelvin (-273,15 Celsius fok) - abszolút nulla, a sugárzás teljes hiánya.
b) Kapcsoljuk be a „szupererős lángot”, és kezdjük el felmelegíteni teljesen fekete testünket. A testhőmérséklet melegítés hatására 273K-ra emelkedett.
c) Még egy kis idő eltelt, és máris egy teljesen fekete test halvány vörös fényét látjuk. A hőmérséklet 800 K-ra (527 °C) emelkedett.
d) A test hőmérséklete 1300 K-ra (1027 °C) emelkedett élénkpiros színű. Egyes fémek hevítésekor ugyanazt a színű izzást láthatja.
e) A test 2000K-ra (1727°C) melegedett, ami narancssárga fénynek felel meg. A tűzben lévő forró szén, néhány fém hevítéskor és a gyertyaláng azonos színű.
f) A hőmérséklet már 2500K (2227°C). Ennek a hőmérsékletnek a fénye megszerzi sárga. Egy ilyen testet kézzel érinteni rendkívül veszélyes!
g) Fehér szín - 5500K (5227°C), megegyezik a Nap déli ragyogásával.
h) A ragyogás kék színe - 9000K (8727°C). A valóságban lehetetlen lesz ilyen hőmérsékletet elérni lángos melegítéssel. De egy ilyen hőmérsékleti küszöb teljesen elérhető termonukleáris reaktorokban, atomi robbanásokban, és a csillagok hőmérséklete az univerzumban elérheti a tíz- és százezer Kelvint. Csak ugyanazt a kék árnyalatot láthatjuk például a fényben LED lámpák, égitestek vagy más fényforrások. Az égbolt színe tiszta időben megközelítőleg azonos színű A fentieket összegezve egyértelmű definíciót adhatunk a színhőmérsékletre. Színes hőmérséklet egy fekete test hőmérséklete, amelyen a szóban forgó sugárzással azonos színű sugárzást bocsát ki. Egyszerűen fogalmazva, az 5000K az a szín, amivé egy fekete test válik 5000K-ra melegítve. A narancs színhőmérséklete 2000 K, ami azt jelenti, hogy egy teljesen fekete testet 2000 K hőmérsékletre kell felmelegíteni, hogy megkapja. narancsszín világít.
De a forró test fényének színe nem mindig felel meg a hőmérsékletének. Ha a láng gáztűzhely a konyhában kék-kék színű, ez nem jelenti azt, hogy a láng hőmérséklete 9000 K (8727 °C) felett van. Az olvadt vas folyékony halmazállapotában narancssárga árnyalatú, ami valójában megfelel a hőmérsékletének, amely körülbelül 2000 K (1727 °C).

Színe és hőmérséklete

Elképzelni, hogy néz ki benne való élet, vegyük figyelembe egyes források színhőmérsékletét: xenon autólámpák a 3. ábrán és fénycsövek a 4. ábrán.


3. ábra - Xenon autólámpák színhőmérséklete.


4. ábra - Fénycsövek színhőmérséklete.

A Wikipédián számszerű értékeket találtam a gyakori fényforrások színhőmérsékletére vonatkozóan:
800 K - a forró testek látható sötétvörös fényének kezdete;
1500-2000 K - gyertyaláng fénye;
2200 K - izzólámpa 40 W;
2800 K - 100 W izzólámpa (vákuumlámpa);
3000 K - izzólámpa 200 W, halogén lámpa;
3200-3250 K - tipikus filmlámpák;
3400 K - a nap a horizonton van;
4200 K - fénycső (meleg fehér fény);
4300-4500 K - reggeli nap és ebédidő;
4500-5000 K - xenon ívlámpa, elektromos ív;
5000 K - nap délben;
5500-5600 K - fotóvaku;
5600-7000 K - fénycső;
6200 K - közel a nappali fényhez;
6500 K - normál nappali fehér fényforrás, közel a déli napfényhez 6500-7500 K - felhős;
7500 K - nappali fény, a tiszta kék égbolt szórt fényének nagy része;
7500-8500 K - szürkület;
9500 K - kék tiszta ég az északi oldalon napkelte előtt;
10 000 K - zátonyakváriumokban használt "végtelen hőmérsékletű" fényforrás (kökörcsin kék árnyalat);
15 000 K - tiszta kék ég télen;
20 000 K - kék ég a sarki szélességeken.
A színhőmérséklet az forrás jellemzői Sveta. Minden színnek, amit látunk, van színhőmérséklete, és nem mindegy, hogy milyen színű: piros, karmazsin, sárga, lila, ibolya, zöld, fehér.
A fekete testek hősugárzásának vizsgálatával kapcsolatos munkák a kvantumfizika megalapítójához, Max Planckhoz tartoznak. 1931-ben, a Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE, a szakirodalomban gyakran CIE-ként írják) VIII. ülésén javasolták. színes modell XYZ. Ez a modell egy színdiagram. Az XYZ modell az 5. ábrán látható.

5. ábra - XYZ színtani diagram.

Az X és Y numerikus értékek határozzák meg a színkoordinátákat a diagramon. A Z koordináta határozza meg a szín fényerejét, az ebben az esetben nem érintett, mivel a diagram kétdimenziós formában van bemutatva. De a legérdekesebb ezen az ábrán a Planck-görbe, amely a diagramon szereplő színek színhőmérsékletét jellemzi. Nézzük meg közelebbről a 6. ábrán.



6. ábra - Planck-görbe

A Planck-görbe ezen az ábrán kissé csonka és „kissé” fordított, de ez figyelmen kívül hagyható. Egy szín színhőmérsékletének meghatározásához egyszerűen meg kell hosszabbítania a merőleges vonalat a kívánt pontra (színterületre). A merőleges egyenes pedig olyan fogalmat jellemez, mint Elfogultság- a színeltérés mértéke zöldre vagy lilára. Azok, akik RAW konverterekkel dolgoztak, ismerik az olyan paramétert, mint a Tint - ez az eltolás. A 7. ábra a RAW konverterek, például a Nikon Capture NX és az Adobe CameraRAW színhőmérséklet-beállító paneljét mutatja.


7. ábra - Panel a színhőmérséklet beállításához különböző konverterekhez.

Itt az ideje, hogy megvizsgálja, hogyan határozza meg a színhőmérsékletet nemcsak az egyes színekre, hanem a teljes fényképre vonatkozóan. Vegyünk például egy vidéki tájat egy tiszta napsütéses délutánon. Kinek van gyakorlati tapasztalatok a fotózásban tudja, hogy a színhőmérséklet délben körülbelül 5500 K. De kevesen tudják, honnan származik ez a szám. 5500K a színhőmérséklet az egész színpadot, azaz a teljes vizsgált kép (kép, környező tér, felület). Természetesen egy kép egyedi színekből áll, és minden színnek megvan a saját színhőmérséklete. Amit kapsz: kék ég (12000K), fák lombja az árnyékban (6000K), fű a tisztáson (2000K), különféle fajták növényzet (3200K - 4200K). Ennek eredményeként a teljes kép színhőmérséklete megegyezik ezen területek átlagos értékével, azaz 5500 K-val. A 8. ábra ezt jól szemlélteti.


8. ábra - Egy napsütéses napon felvett jelenet színhőmérsékletének kiszámítása.

A következő példát a 9. ábra szemlélteti.


9. ábra - Napnyugtakor felvett jelenet színhőmérsékletének kiszámítása.

A képen egy piros virágbimbó látható, amelyből kinőni látszik búza gabona. A kép nyáron készült 22:30-kor, amikor lemenőben volt a nap. Ezt a képet uralja nagyszámú a színek sárga és narancssárga színtónusúak, bár van egy kék árnyalat a háttérben, amelynek színhőmérséklete körülbelül 8500 K, de van egy majdnem tiszta fehér szín is, amelynek hőmérséklete 5500 K. Ezen a képen csak az 5 legalapvetőbb színt vettem, összeillesztettem egy színtani diagrammal, és kiszámítottam a teljes jelenet átlagos színhőmérsékletét. Ez persze hozzávetőleges, de igaz. Ezen a képen összesen 272816 szín található, és minden színnek megvan a maga színhőmérséklete. Ha minden színre manuálisan számoljuk ki az átlagot, akkor pár hónap múlva még nálam is pontosabb értéket kaphatunk. számított. Vagy írhat egy programot, amely kiszámítja és sokkal gyorsabban választ kap. Menjünk tovább: 10. ábra.


10. ábra - Más fényforrások színhőmérsékletének kiszámítása

A showműsorok házigazdái úgy döntöttek, hogy nem terhelnek minket színhőmérséklet-számítással, és mindössze két fényforrást készítettek: egy fehér-zöld erős fényt kibocsátó reflektort és egy vörös fénnyel világító reflektort, és az egészet felhígította a füst... ó, hát igen – és telepítettek egy műsorvezetőt a Frontra. A füst átlátszó, így könnyen átereszti a reflektor vörös fényét és maga is vörössé válik, piros színünk hőmérséklete pedig a diagram szerint 900K. A második spotlámpa hőmérséklete 5700K. A köztük lévő átlag 3300K A kép többi része figyelmen kívül hagyható - szinte feketék, és ez a szín nem is esik a diagramon a Planck-görbére, mert a forró testek látható sugárzása körülbelül 800K-nál kezdődik (piros. szín). Pusztán elméletileg feltételezhető, sőt kiszámítható a hőmérséklet sötét színek, de az értéke elhanyagolható lesz ugyanazon 5700K-hoz képest.
És az utolsó kép a 11. ábrán.


11. ábra - Egy este készült jelenet színhőmérsékletének kiszámítása.

Fénykép készült nyári este naplemente után. Az égbolt színhőmérséklete a diagramon a kék színtónus tartományában található, ami a Planck-görbe szerint körülbelül 17000K hőmérsékletnek felel meg. A zöld tengerparti növényzet színhőmérséklete körülbelül 5000 K, az algás homok pedig körülbelül 3200 K. Mindezen hőmérsékletek átlagos értéke körülbelül 8400 K.

fehér egyensúly

A video- és fotózással foglalkozó amatőrök és profik különösen jól ismerik a fehéregyensúly-beállításokat. Mindegyik, még a legegyszerűbb cél-és lövöldözős kamera menüjében is van lehetőség ennek a paraméternek a konfigurálására. A fehéregyensúly mód ikonjai a 12. ábrához hasonlóan néznek ki.


12. ábra - A fehéregyensúly beállítási módok fényképezőben (videokamerában).

Rögtön el kell mondani, hogy a tárgyak fehér színe akkor érhető el, ha forrást használjon Sveta színhőmérséklettel 5500K(ez lehetne napfény, fotóvaku, egyéb mesterséges megvilágító anyagok) és ha maguk is figyelembe vesszük tárgyakat fehér (visszaver minden látható fénysugárzást). Más esetekben a fehér szín csak közel lehet a fehérhez. Nézze meg a 13. ábrát. Ugyanazt az XYZ színdiagramot mutatja, mint amit nemrégiben néztünk meg, és a diagram közepén egy fehér pont található kereszttel.

13. ábra - Fehér pont.

A megjelölt pont színhőmérséklete 5500 K, és az igazi fehérhez hasonlóan a spektrum összes színének összege. Koordinátái x = 0,33 és y = 0,33. Ezt a pontot hívják egyenlő energiaponttal. Fehér pont. Természetesen, ha a fényforrás színhőmérséklete 2700K, a fehér pont meg sem közelíti, milyen fehér színről beszélhetünk? Ott soha nem lesz fehér virág! Ebben az esetben csak a kiemelések lehetnek fehérek. Egy ilyen esetet mutat be a 14. ábra.


14. ábra – Különböző színhőmérsékletek.

fehér egyensúly– ez az érték beállítása színhőmérséklet a teljes képhez. Nál nél helyes telepítés olyan színeket kap, amelyek megfelelnek a látott képnek. Ha a képen a természetellenes kék és cián színtónusok dominálnak, az azt jelenti, hogy a színek „nem melegedtek fel eléggé”, a jelenet színhőmérséklete túl alacsonyra van állítva, növelni kell. Ha az egész képet a vörös tónus uralja, a színek „túlmelegedtek”, a hőmérséklet túl magasra van állítva, csökkenteni kell. Példa erre a 15. ábra.


15. ábra – Példa a helyes és helytelen színhőmérséklet-beállításokra

A teljes jelenet színhőmérséklete a következőképpen kerül kiszámításra átlagos hőfok minden szín adott kép, tehát vegyes fényforrás esetén vagy nagyon eltérő színtónus színeket, a kamera kiszámítja átlaghőmérséklet, ami nem mindig igaz.
Egy ilyen hibás számításra látható egy példa a 16. ábrán.


16. ábra – Elkerülhetetlen pontatlanság a színhőmérséklet beállításában

A fényképezőgép nem érzékel éles különbségeket a fényerőben egyedi elemek a képek és színhőmérsékletük megegyezik az emberi látással. Ezért ahhoz, hogy a kép majdnem olyan legyen, mint amit az elkészítésekor látott, manuálisan kell beállítania vizuális észlelése szerint.

Ez a cikk inkább azoknak szól, akik még nem ismerik a színhőmérséklet fogalmát, és szeretnének többet megtudni. A cikk nem tartalmaz komplexet matematikai képletekés néhány fizikai kifejezés pontos meghatározása. Hozzászólásaidnak köszönhetően, amelyeket a kommentekben írtál, a cikk néhány bekezdésén apróbb módosításokat végeztem. Elnézést kérek az esetleges pontatlanságokért.

Ezt könnyű kitalálni láng színe attól függ mitől vegyi anyagokégnek benne, ha befolyás alatt áll magas hőmérsékletű ezen anyagok egyes atomjai szabadulnak fel – színt adva. Számos kísérletet végeztek, amelyekről alább írok, hogy megértsék, hogyan hatnak az anyagok tűz színe.

A tudósok és alkimisták már az ókorban is megpróbálták megérteni, hogy milyen anyagok égnek a tűzben, a tűz színétől függően.

Szinte mindenkinek van otthon gáztűzhelye vagy vízmelegítője, aminek a lángja színes kék árnyalat. Ennek oka az éghető szén, szén-monoxid, ami ezt az árnyalatot adja. Nátriumsók adnak, amelyekben a természetes fa gazdag sárga- narancssárga láng , amely egy közönséges erdőtűz vagy háztartási gyufa elégetésére szolgál. A gáztűzhely égőjét normál sóval megszórva ugyanazt az árnyalatot kapja. A réz ad zöld szín láng. Azt hiszem, nem egyszer észrevetted, hogy hétköznapi, feldolgozatlan védő összetétel, a réz kizöldíti a bőrt, ha huzamosabb ideig viselsz gyűrűt vagy láncot. Így van ez az égési folyamat során is. A magas réztartalom miatt a láng nagyon élénkzöld színű, szinte teljesen megegyezik a fehérrel. Ezt úgy figyelheti meg, hogy ugyanarra a gázégőre rézforgácsot szór.

Kísérleteket végeztek hagyományos gázégőés különféle ásványok összetételének meghatározása érdekében. Az ásványt csipesszel veszi és a lángba viszi - a tüzet megfestett árnyalata alapján meg lehet ítélni az elemben jelen lévő különféle szennyeződéseket. Zöldárnyalatait pedig olyan ásványok adják, mint a bárium, réz, molibdén, foszfor, antimon és bór, ami kék-zöld színű. be is kék A szelén színezi a lángot. Piros a láng lítiumot, stronciumot és kalciumot ad, lila- kálium, sárga-narancs az árnyék akkor jön ki, amikor a nátrium ég.

Az ásványok tanulmányozására és összetételük meghatározására használják Bunsen-égő, egyenletes, színtelen lángszínt adva, amely nem zavarja a kísérlet menetét, Bunsen találta fel a 19. század közepén.

Bunsen a tűz elem lelkes tisztelője volt, gyakran a lángokkal babrált. A hobbija az volt üveg fújás. Azáltal, hogy különféle ravasz terveket és mechanizmusokat fújt ki az üvegből, Bunsen nem tudta észrevenni a fájdalmat. Volt, hogy bőrkeményedéses ujjai füstölni kezdtek a forró, még puha üvegtől, de nem figyelt rá. Ha a fájdalom már túllépte az érzékenységi küszöböt, akkor saját módszerével mentette ki magát - ujjaival szorosan megnyomta a fülcimpáját, megszakítva az egyik fájdalmat a másikkal.

Ő volt a módszer alapítója az anyag összetételének meghatározása a láng színével. Természetesen előtte a tudósok megpróbáltak ilyen kísérleteket végezni, de nem volt Bunsen-égőjük színtelen lánggal, nem zavarja a kísérletet. Bevezette az égőt a lángba különféle elemek platina huzalon, mivel a platina nem befolyásolja a láng színét és nem színezi azt.

Úgy tűnik, hogy a módszer jó, nincs szükség bonyolult kémiai elemzésre, és azonnal láthatóvá válik az elem összetétele. De nem volt ott. Nagyon ritkán találhatók anyagok a természetben tiszta forma, általában tartalmaznak különféle szennyeződések nagy halmaza, változó szín.

Kipróbálta Bunsent különféle módszerek színek és árnyalataik azonosítása. Én például megpróbáltam nézzen át színes üvegen. Mondjuk kék üveg kioltja a legelterjedtebb nátriumsók által keltett sárga színt, és megkülönböztethető volt a natív elem bíbor vagy lila árnyalata. De még ezekkel a trükkökkel is csak százból egyszer lehetett meghatározni egy összetett ásvány összetételét.

1 oldal


A láng sárga színe az N3 atomoknak köszönhető (X 0 589 μm), a fehér a BaO és M § O jelenlétének köszönhető.  

Ha nátrium-nitrát sókristályt adunk a lánghoz, a láng sárgává válik.  

A módszer nagyon érzékeny: a nyitási minimum 0,0001 y - Ezért a nátrium jelenléte csak akkor ítélhető meg, ha a láng sárga színe élénk és nem tűnik el 10-15 másodpercig.  

A gázgenerátor gyújtása akkor fejeződik be, amikor a próbacsap a ponton kipufogócső a gáz folyamatosan égni fog akár láng lila rózsaszín árnyalattal. A sárga láng rossz gázminőséget jelez, a piros, enyhén füstös lángok pedig a kátrány jelenlétét jelzik a gázban. Ha a gáz minősége kielégítő, kevesebb, mint 0 5 - 0 6% oxigént tartalmaz. Ha a gáz egyáltalán nem ég, vagy fellángol és kialszik, ez azt jelzi alacsony hőmérséklet a magban; a gázgenerátort erősebben kell begyújtani.  

Ez a fajta következtetés nem hibátlan. Egyrészt a láng sárga színe elfedheti a láng más elemek által okozott színét, másrészt a sárga színt a meghatározandó fő anyagban lévő nátriumvegyületek szennyeződései okozhatják.  


A módszer nagyon érzékeny: a nyitási minimum 0,0001 mcg. Ezért nátrium jelenlétére csak akkor lehet következtetni, ha a láng sárga színe élénk, és nem tűnik el 10-15 másodpercen belül.  

A vezetékek tisztításához bórax gyöngyökkel szállítjuk, amelyeket az ábrán látható módon melegítenek. 2, a, csak az egyik oldalon; ebben az esetben a golyó az ellenkező irányba mozog a platinahuzal mentén, és feloldja az utóbbi összes szennyeződését. A technika háromszori megismétlése után a drót minden idegentől megtisztul, kivéve a hozzátapadt jelentéktelen mennyiségű üveget, ami viszont eltávolítható, ha a vezetéket a láng legmagasabb hőmérsékletű részén kalcinálják. amíg a nátriumláng sárga színe teljesen el nem tűnik.  

A láng sárga színe, amelyet a nátriumsók apró szennyeződései okoznak, gyakran elfedik lila láng kálium Ebben az esetben a lángot egy indigóoldatot tartalmazó üvegprizmán keresztül kell nézni, amely elnyeli a spektrum sárga részét.  

Az alkáli- és alkáliföldfémek ionizációs potenciálja (energiája) nagyon kicsi, ezért ha egy fémet vagy vegyületét az égő lángjába vezetjük, az elem könnyen ionizálódik, a láng a gerjesztési spektrális vonalának megfelelő színűre színezi. . A láng sárga színe a nátriumvegyületekre, az ibolya - a káliumvegyületekre, a téglavörös - a kalciumvegyületekre jellemző.  

Miért adja akkor a vashuzal ugyanazt a fényt? A vashuzal felületének gondos megtisztításával megmutathatja, hogy a láng sárga színe nem a vasnak köszönhető; A sárga szín annak köszönhető, hogy a vashuzal felületén kis mennyiségű, ujjakkal megfogott só található, amelyen mindig vannak sónyomok. A sárga láng nagyon érzékeny teszt a nátrium jelenlétére. A szem észreveheti a láng színének változását, amely abból ered, hogy egy elemet 1 mikrogrammnál lényegesen kisebb mennyiségben juttatnak a lángba. Ilyen kis mennyiségű anyag kimutatása e lángos módszer nélkül korántsem egyszerű feladat egy vegyész számára.  

A nátriumatom vegyértékelektronjainak energiaszintjeit ábrázoló diagram egy része. A terma szimbólum a különböző energiaszintek digitális ábrázolása. A vonalakon lévő számok a megfelelő hullámhosszokat jelzik nanométerben.  

ábrán. A 2 - 1. ábra az általánosan elfogadott fogalmak szerint egy semleges nátriumatom külső elektronjainak energiaszintjeit mutatja. A gerjesztett elektron hajlamos visszatérni normál (3s) állapotába; a normál állapotba való visszatérés után foton bocsát ki. A kibocsátott foton bizonyos mennyiségű energiával rendelkezik, amelyet az energiaszint helye határoz meg. A megadott példában a kibocsátott sugárzás a nátriumláng és a nátriumlámpa ismerős sárga színét hozza létre.  

Oldalak: 1    

A legtöbb esetben a kandalló vagy a tűz lángja sárgás-narancssárga a fában található sók miatt. Bizonyos vegyszerek hozzáadásával megváltoztathatja a láng színét, hogy jobban megfeleljen egy különleges eseménynek, vagy egyszerűen csak megcsodálja a változó színeket. A láng színének megváltoztatásához hozzáadhat bizonyos vegyszereket közvetlenül a tűzhöz, paraffinos süteményeket készíthet vegyszerekkel, vagy áztathatja a fát egy speciális vízbe. kémiai oldat. Bármennyire is szórakoztató a színes lángok létrehozása, ügyeljen arra, hogy fokozott óvatossággal dolgozzon tűzzel és vegyszerekkel.

Lépések

A megfelelő vegyszerek kiválasztása

    Válassza ki a láng színét (vagy színeit). Bár lehetősége van egy egész sor közül választani különféle árnyalatok lángok, el kell döntenie, hogy melyek a legfontosabbak az Ön számára, hogy ki tudja választani a megfelelő vegyszereket. A láng lehet kék, türkiz, piros, rózsaszín, zöld, narancs, lila, sárga vagy fehér.

    Határozza meg a szükséges vegyszereket az égéskor keletkező szín alapján. Színezni a lángot kívánt színt, ki kell választania megfelelő vegyszerek. Por alakúnak kell lenniük, és nem tartalmazhatnak klorátot, nitrátot vagy permanganátot, amelyek égéskor káros melléktermékeket képeznek.

    • Készíteni kék láng, vegyen be réz-kloridot vagy kalcium-kloridot.
    • A láng türkizké alakításához használjon réz-szulfátot.
    • Vörös láng eléréséhez vegyen stroncium-kloridot.
    • Rózsaszín láng létrehozásához használjon lítium-kloridot.
    • Ahhoz, hogy a láng világoszöld legyen, használjon bóraxot.
    • Megszerezni zöld láng, vegyél timsót.
    • Narancssárga láng létrehozásához használjon nátrium-kloridot.
    • Lila láng létrehozásához vegyen kálium-kloridot.
    • Megszerzéséért sárga láng használjon nátrium-karbonátot.
    • Fehér láng létrehozásához használjon magnézium-szulfátot.
  1. Vásároljon megfelelő vegyszereket. A lángfestékek egy része általános háztartási vegyi anyag, és megtalálható élelmiszerboltokban, hardver- vagy kerti áruházakban. Egyéb vegyszerek megvásárolhatók speciális vegyi áruházakban, vagy megvásárolhatók online.

    • A réz-szulfátot a vízvezetékekben használják a fák gyökereinek elpusztítására, amelyek károsíthatják a csöveket, ezért keresheti a vasáru boltokban.
    • A nátrium-klorid gyakori , így megvásárolhatja az élelmiszerboltban.
    • A kálium-kloridot vízlágyítóként használják, így a vaskereskedésekben is megtalálható.
    • A bóraxot gyakran használják mosásra, ezért megtalálható a tisztítószerek néhány szupermarket.
    • A magnézium-szulfátot az Epsom-só tartalmazza, amelyet a gyógyszertárakban kereshet.
    • A réz-kloridot, a kalcium-kloridot, a lítium-kloridot, a nátrium-karbonátot és a timsót vegyszerboltokban vagy online kiskereskedőkben kell vásárolni.

Paraffinos sütemények készítése

  1. Olvasszuk fel a paraffint vízfürdőben. Helyezzen egy hőálló tálat egy serpenyőben enyhén forrásban lévő vízzel. Tegyen néhány darab paraffinviaszt a tálba, és hagyja teljesen felolvadni.

    • Használhat vásárolt csomós vagy tégelyes paraffint (vagy viaszt), vagy régi gyertyákból megmaradt paraffint.
    • Ne melegítse a paraffint nyílt láng felett, különben tüzet okozhat.
  2. Adja hozzá a vegyszert a paraffinhoz, és keverje össze. Ha a paraffin teljesen felolvadt, vegye ki a vízfürdőből. Adjunk hozzá 1-2 evőkanál (15-30 g) kémiai reagensés alaposan keverjük addig, amíg homogén keveréket nem kapunk.

    • Ha nem szeretne közvetlenül a paraffinhoz vegyszert hozzáadni, akkor azokat előre becsomagolhatja használt nedvszívó anyagba, majd a kapott csomagot a paraffinnal megtöltendő edénybe helyezheti.
  3. Hagyja kissé lehűlni a paraffinos keveréket, és öntse papírpoharakba. Miután elkészítette a paraffin keveréket a vegyszerrel, hagyja hűlni 5-10 percig. Amíg a keverék még folyékony, töltsd papír muffinpohárba, hogy viaszos süteményt készíts.

  4. Hagyja a paraffint megkeményedni. Miután a paraffint a formákba öntöttük, hagyjuk állni, amíg megkeményedik. Körülbelül egy órát vesz igénybe, amíg teljesen kihűl.

    Dobd a paraffinos tortát a tűzbe. Amikor a paraffinos sütemények megkeményedtek, vegye ki az egyiket a csomagolásból. Dobd a süteményt a tűz legforróbb részébe. Ahogy a viasz megolvad, a láng színe megváltozik.

    • Egyszerre több paraffinos süteményt is adhatunk a tűzhöz, különböző vegyi adalékokkal, csak tegyük más-más helyre.
    • A paraffinos sütemények jól használhatók tüzekhez és kandallókhoz.

Fa kezelése vegyszerekkel

  1. Gyűjtsünk száraz és könnyű anyagokat a tűzhöz. Ezek az anyagok megfelelnek Önnek fa eredetű, mint a faforgács, fűrészáru, fenyőtobozés kefe. Használhat tekert újságokat is.

  2. Oldja fel a vegyszert vízben. Minden 4 liter vízhez adjon 450 g-ot a kiválasztott vegyszerből, használja erre műanyag tároló. A folyadékot alaposan keverje fel, hogy felgyorsítsa a vegyszer oldódását. Az eredményért legjobb eredményeket Csak egyfajta vegyszert adjon a vízhez.

    • Használhat üvegedényt is, de kerülje a fémtartályok használatát, amelyek reakcióba léphetnek a vegyszerekkel. Ügyeljen arra, hogy tűz vagy kandalló közelében ne ejtse le vagy törje el az üvegedényeket.
    • Feltétlenül viseljen védőszemüveget, maszkot (vagy légzőkészüléket) és gumikesztyű amikor kémiai oldatot készít.
    • A legjobb, ha elkészítjük az oldatot szabadban, mivel bizonyos típusú vegyszerek beszennyezhetik a munkafelületet vagy káros gőzöket bocsáthatnak ki.
  3. Feltétlenül használja védő felszerelés, beleértve a védőszemüveget és kesztyűt is, ha színes lángokat hoz létre.
  4. Figyelmeztetések

  • Minden vegyszert óvatosan kezeljen, és kövesse a tartályukon található utasításokat. Még a teljesen ártalmatlan anyagok (például konyhasó) is nagy koncentrációban bőrirritációt és vegyi égési sérüléseket okozhatnak.
  • A veszélyes vegyszereket zárt műanyag vagy üvegtartályokban tárolja. Tartsa távol tőlük a gyermekeket és a háziállatokat.
  • Amikor vegyszereket helyez közvetlenül a kandallóba, először győződjön meg arról, hogy jó szellőzés van, hogy megakadályozza, hogy otthona megteljen durva vegyszergőzökkel.
  • A tűz nem játék, és soha nem szabad úgy bánni vele. Magától értetődik, hogy a tűz veszélyes, és gyorsan kicsúszik az irányítás alól. Ügyeljen arra, hogy legyen kéznél tűzoltó készülék vagy elegendő mennyiségű vizet tartalmazó edény.

Sok évszázadon át a tűz nagyon játszott fontos szerep Az emberi életben. Enélkül szinte lehetetlen elképzelni a létezésünket. Az ipar minden területén használják, valamint főzéshez, otthon melegítéséhez és a technológiai fejlődés elősegítéséhez.

A tűz először a korai paleolitikumban jelent meg. Kezdetben az elleni küzdelemben használták különféle rovarokés a vadállatok támadásait, valamint fényt és meleget is biztosított. És csak ezután használták a tűz lángját a főzéshez, edények és szerszámok készítéséhez. Így a tűz behatolt az életünkbe, és azzá vált nélkülözhetetlen asszisztens» személy.

Sokan észrevettük, hogy a lángok színe változhat, de nem sokan tudják, hogy a tűz elem miért tarka színű. Általában a tűz színe attól függ, hogy milyen vegyszert égetnek el benne. A magas hőmérsékletnek való kitettség következtében a vegyi anyagok összes atomja felszabadul, így adva árnyalatot a tűznek. Számos kísérletet is végeztek, amelyekről az alábbi cikkben fogunk írni, hogy megértsük, hogyan befolyásolják ezek az anyagok a láng színét.

Ősidők óta a tudósok erőfeszítéseket tettek annak megértésére, hogy milyen vegyszerek égnek el a lángban, attól függően, hogy a tűz milyen színű.

Mindannyian láthatunk kék árnyalatú fényt otthoni főzés közben. Ezt a rendkívül gyúlékony szén és szén-monoxid határozza meg, amely a fény kék árnyalatát adja. A fával ellátott nátriumsók sárga-narancssárga árnyalatot adnak a tűznek, amely közönséges tűzzel vagy gyufával ég. Ha a kályhaégőt megszórjuk normál sóval, ugyanolyan színt kaphatunk. Zöld szín A réz tüzet ad. Nagyon magas koncentráció réz, a fény egy nagyon fényes árnyék zöld, ami gyakorlatilag megegyezik a színtelen fehérrel. Ez megfigyelhető, ha rézforgácsot szór az égőre.

Kísérleteket végeztek egy közönséges gázégővel és különféle ásványokkal is, hogy megállapítsák azok kémiai anyagait. Ehhez óvatosan vegye be az ásványt csipesszel, és vigye a tűzre. És a tűz által felvett árnyalat alapján következtetéseket vonhatunk le az elemben jelen lévő különféle kémiai adalékokról. Zöld árnyalat olyan ásványi anyagokat adnak, mint a réz, bárium, foszfor, molibdén, a bór és az antimon pedig kék-zöld színt ad. Benne is Kék szín A szelén adja a lángot. Lítium, stroncium és kalcium hozzáadásával vörös lángot, kálium elégetésével lila lángot, nátrium pedig sárgás-narancssárga színt kap.

A különféle ásványok tanulmányozására és összetételük meghatározására Bunsen égőt használnak, amelyet a 19. században talált fel Bunsen, amely színtelen lángot hoz létre, amely nem zavarja a kísérlet menetét.

Bunsen volt az, aki megalapította a meghatározási módszert kémiai összetétel szerinti anyagok szín paletta láng. Természetesen előtte voltak kísérletek ilyen kísérletekre, de az ilyen kísérletek nem jártak sikerrel, mivel nem volt égő. Különféle égőket vezetett be a tüzes elembe kémiai komponensek platinából készült huzalon, mert a platina semmilyen módon nem befolyásolja a tűz színét és nem ad árnyalatot.

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy nincs szükség bonyolult kémiai kutatásokra, és azonnal láthatja az összetételét. Azonban nem minden olyan egyszerű. A természetben az anyagok tiszta formájukban nagyon ritkák. Általában számos különféle szennyeződést tartalmaznak, amelyek megváltoztathatják a színt.

Ezért a segítséggel jellemző tulajdonságok a molekulák és az atomok bizonyos fényt bocsátanak ki színválaszték– módszert alkottak az anyagok kémiai összetételének meghatározására. Ezt a meghatározási módszert spektrális elemzésnek nevezzük. A tudósok az anyag által kibocsátott spektrumot tanulmányozzák. Például az égés során összehasonlítják az ismert komponensek spektrumával, és így megállapítják kémiai összetételét.



Tetszett a cikk? Oszd meg a barátaiddal!