Starożytni Grecy i alchemicy uważali, że ogień jest żywiołem, podobnie jak ziemia, powietrze i woda. Jednak współczesna definicja element odnosi się do liczby protony za czysta substancja posiada. Ogień składa się z wielu różnych substancji, więc nie jest żywiołem.
W przeważającej części ogień jest mieszaniną gorących gazów. Płomienie są wynikiem Reakcja chemiczna, głównie między tlenem w powietrzu a paliwem, takim jak drewno lub propan. Oprócz innych produktów powstaje reakcja dwutlenek węgla, para, światło i ciepło. Jeśli płomień jest wystarczająco gorący, gazy są zjonizowane i stają się jeszcze inne stan materii: plazma Spalanie metalu, takiego jak magnez, może jonizować atomy i tworzyć plazmę. Ten rodzaj utleniania jest źródłem intensywnego światła i ciepła palnika plazmowego.
Podczas gdy w zwykłym ogniu zachodzi niewielka ilość jonizacji, większość materii w płomieniu jest gazem. Zatem najbezpieczniejsza odpowiedź na pytanie „Jaki jest stan materii ognia?” to powiedzieć, że to gaz. Lub można powiedzieć, że jest to głównie gaz, z mniejszą ilością plazmy.
Różne części płomienia
Jest kilka części płomienia; każdy składa się z różnych chemikaliów.
- W pobliżu podstawy płomienia, tlenu i pary paliw mieszają się jako niespalony gaz. Skład tej części płomienia zależy od używanego paliwa.
- Powyżej jest region, w którym cząsteczki reagują ze sobą w reakcja spalania. Ponownie, reagenty i produkty zależą od rodzaju paliwa.
- Powyżej tego regionu spalanie jest zakończone i można znaleźć produkty reakcji chemicznej. Zazwyczaj są to para wodna i dwutlenek węgla. Jeśli spalanie jest niepełne, pożar może również wydzielać małe cząstki stałe sadzy lub popiołu. Dodatkowe gazy mogą być uwalniane z niepełnego spalania, szczególnie z „brudnego” paliwa, takiego jak tlenek węgla lub dwutlenek siarki.
Choć trudno to zobaczyć, płomienie rozszerzają się na zewnątrz, podobnie jak inne gazy. Po części trudno to zaobserwować, ponieważ widzimy tylko tę część płomienia, która jest wystarczająco gorąca, aby emitować światło. Płomień nie jest okrągły (z wyjątkiem kosmosu), ponieważ gorące gazy są mniej gęste niż otaczające powietrze, więc wznoszą się.
Kolor płomienia wskazuje na jego temperaturę i skład chemiczny paliwa. Płomień emituje światło żarowe, co oznacza, że światło o największej energii (najgorętsza część płomienia) jest niebieskie, a przy najmniejszej energii (najfajniejsza część płomienia) jest bardziej czerwone. Chemia paliwa również odgrywa swoją rolę, i to jest podstawa próba płomienia zidentyfikować skład chemiczny. Na przykład niebieski płomień może wydawać się zielony, jeśli obecna jest sól zawierająca bor.