Древние греки и алхимики считали, что огонь сам по себе является элементом, наряду с землей, воздухом и водой. Тем не менее, современное определение элемент относится к числу протоны чистое вещество обладает. Огонь состоит из множества различных веществ, поэтому он не является элементом.
По большей части огонь представляет собой смесь горячих газов. Пламя является результатом химическая реакцияпрежде всего между кислородом воздуха и топливом, таким как древесина или пропан. В дополнение к другим продуктам, реакция производит углекислый газ, пар, свет и высокая температура. Если пламя достаточно горячее, газы ионизируются и становятся еще одним состояние материиплазма Сжигание металла, такого как магний, может ионизировать атомы и образовать плазму. Этот тип окисления является источником интенсивного света и тепла плазменной горелки.
Хотя в обычном пожаре происходит небольшое количество ионизации, большая часть вещества в пламени - это газ. Таким образом, самый безопасный ответ для "Каково состояние материи огня?" это сказать, что это газ. Или, вы можете сказать, что это в основном газ, с меньшим количеством плазмы.
Различные части пламени
Есть несколько частей пламени; каждый состоит из разных химических веществ.
- Около основания пламени кислород и пары топлива смешиваются в виде несгоревшего газа. Состав этой части пламени зависит от используемого топлива.
- Над этим находится область, где молекулы реагируют друг с другом в реакция горения. Опять же, реагенты и продукты зависят от природы топлива.
- Выше этой области сгорание завершено, и могут быть обнаружены продукты химической реакции. Обычно это водяной пар и углекислый газ. Если сгорание не завершено, пожар может также привести к образованию крошечных твердых частиц сажи или пепла. Дополнительные газы могут выделяться при неполном сгорании, особенно из «грязного» топлива, такого как моноксид углерода или диоксид серы.
Хотя это трудно увидеть, пламя распространяется наружу, как и другие газы. Отчасти это трудно наблюдать, потому что мы видим только ту часть пламени, которая достаточно горячая, чтобы излучать свет. Пламя не круглое (кроме пространства), потому что горячие газы менее плотны, чем окружающий воздух, поэтому они поднимаются вверх.
Цвет пламени является показателем его температуры и химического состава топлива. Пламя излучает лампу накаливания, что означает, что свет с самой высокой энергией (самая горячая часть пламени) синий, а с наименьшей энергией (самая холодная часть пламени) - красный. Химия топлива играет свою роль, и это является основой для испытание на пламя определить химический состав. Например, синее пламя может выглядеть зеленым, если присутствует борсодержащая соль.