Πως γινεται η φωτιά
Πώς «γίνεται» (ανάβει / συμβαίνει) η φωτιά;
(η χημική σύνθεση της φωτιάς)
(Από το ThoughtCo)
Σ.Σ: Στην φωτιά έχουμε αναφερθεί στο παρελθόν με το ερώτημα «Είναι η φωτιά φυσική πηγή φωτός ή τεχνητή;» Όπως έχουμε αναφερθεί επίσης κα στα χρώματα της φωτιάς. Μπορείτε να βρείτε τα όσα ειπώθηκαν στον σύνδεσμο https://xromata.com/?p=12402
Ναι, αλλά πώς προκύπτει η φωτιά; Πώς ανάβει μια φλόγα;
Αυτό είναι το θέμα που θα μας απασχολήσει εδώ.
Για να δούμε τα χρώματα, ως γνωστόν, απαραίτητοι είναι τρεις παράγοντες:
Μία πηγή φωτός, ένα υλικό στοιχείο πάνω στο οποίο προσκρούει το φως και αντανακλάται και ένας οπτικός αποδέκτης.
Μια πηγή φωτός είναι και η φωτιά!
Πώς όμως προκύπτει η φωτιά;
Από τι είναι φτιαγμένη η φωτιά;
Γνωρίζουμε ότι η φωτά παράγει θερμότητα και φως, αλλά έχουμε αναρωτηθεί ποτέ για την χημική της σύνθεση ή την κατάσταση της ύλης από την οποία παράγεται η φωτιά;
Μια φλόγα είναι ένα μείγμα του καυσίμου της, του φωτός, και των στερεών και αερίων που σχηματίζουν τη φωτιά και παράγονται από αυτήν.
Η ατελής καύση παράγει αιθάλη, η οποία είναι κυρίως άνθρακας.
Η φωτιά είναι ως επί το πλείστον μια κατάσταση της ύλης που ονομάζεται πλάσμα. Ωστόσο, μέρη μιας φλόγας αποτελούνται από στερεά και αέρια.
Η ακριβής χημική σύνθεση της φωτιάς εξαρτάται από τη φύση του καυσίμου και το οξειδωτικό του.
Οι περισσότερες φλόγες αποτελούνται από διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς, άζωτο και οξυγόνο.
Η φωτιά είναι το αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης που ονομάζεται καύση.
Σε ένα συγκεκριμένο σημείο της αντίδρασης καύσης, που ονομάζεται σημείο ανάφλεξης, παράγονται φλόγες.
Συνήθως, οι φλόγες αποτελούνται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς, οξυγόνο και άζωτο.
Στη συνήθη αντίδραση καύσης, ένα καύσιμο με βάση τον άνθρακα καίγεται στον αέρα (οξυγόνο).
Δυνητικά, η φωτιά περιέχει μόνο αέρια από το καύσιμο, διοξείδιο του άνθρακα, νερό, άζωτο και οξυγόνο.
Ωστόσο, η ατελής καύση προσφέρει μια σειρά από άλλες πιθανότητες.
Η αιθάλη είναι ένα κύριο συστατικό της ατελούς καύσης.
Η αιθάλη περιέχει κυρίως άνθρακα, αλλά μπορεί να εμφανιστούν και διάφορα οργανικά μόρια.
Άλλα αέρια που βρίσκονται στη φωτιά περιλαμβάνουν το μονοξείδιο του άνθρακα και μερικές φορές τα οξείδια του αζώτου και τα οξείδια του θείου.
Η φλόγα ενός κεριού αποτελείται από ατμοποιημένο νερό, διοξείδιο του άνθρακα, νερό, άζωτο, οξυγόνο, αιθάλη αρκετά ζεστή ώστε να είναι πυρακτωμένη και φως/θερμότητα από τη χημική αντίδραση.
Φωτιά Χωρίς Οξυγόνο:
Η φωτιά δεν απαιτεί στην πραγματικότητα οξυγόνο.
Ναι, το οξειδωτικό που συναντάται συχνότερα είναι το οξυγόνο, αλλά λειτουργούν και άλλες χημικές ουσίες.
Για παράδειγμα, η καύση υδρογόνου με χλώριο ως οξειδωτικό παράγει επίσης φλόγα. Το προϊόν της αντίδρασης είναι το υδροχλώριο (HCl), επομένως η φωτιά αποτελείται από υδρογόνο, χλώριο, HCl, φως και θερμότητα.
Άλλοι συνδυασμοί είναι το υδρογόνο με φθόριο και η υδραζίνη με τετροξείδιο του αζώτου.
Ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από αέρια σε κατάσταση πλάσματος, με βασικά συστατικά το υδρογόνο (74%) και το ήλιο (25%), ενώ το υπόλοιπο 1% αποτελείται από βαρύτερα στοιχεία.
Κατάσταση Ύλης Φωτιάς:
Σε μια φλόγα κεριού ή σε μια μικρή φωτιά, το μεγαλύτερο μέρος της ύλης σε μια φλόγα αποτελείται από θερμά αέρια.
Μια πολύ θερμή φωτιά απελευθερώνει αρκετή ενέργεια για να ιονίσει τα αέρια άτομα, σχηματίζοντας την κατάσταση της ύλης που ονομάζεται πλάσμα. Παραδείγματα φωτιάς που περιέχει πλάσμα περιλαμβάνουν αυτά που παράγονται από πυρσούς πλάσματος και την αντίδραση θερμίτη.
Οι κύριες διαφορές μεταξύ αερίων και πλάσματος είναι η απόσταση μεταξύ των σωματιδίων και το ηλεκτρικό τους φορτίο.
Τα αέρια αποτελούνται από μόρια, άτομα και ιόντα που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση.
Η απόσταση μεταξύ των σωματιδίων είναι πολύ μεγαλύτερη στο πλάσμα.
Επιπλέον, τα σωματίδια στο πλάσμα είναι σχεδόν αποκλειστικά φορτισμένα σωματίδια (ιόντα).
Γιατί η φωτιά είναι ζεστή;
Η φωτιά εκπέμπει θερμότητα και φως επειδή η χημική αντίδραση που παράγει φλόγες είναι εξώθερμη.
Με άλλα λόγια, η καύση απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια από όση χρειάζεται για να την αναφλέξει ή να την διατηρήσει.
Για να συμβεί καύση και να σχηματιστούν φλόγες, πρέπει να υπάρχουν τρία πράγματα: καύσιμο, οξυγόνο και ενέργεια (συνήθως με τη μορφή θερμότητας).
Μόλις ξεκινήσει η αντίδραση με ενέργεια, αυτή συνεχίζεται όσο υπάρχουν καύσιμο και οξυγόνο.
Ψυχρή Φωτιά:
Ενώ κάθε φωτιά παράγει θερμότητα ή είναι εξώθερμη, ορισμένες φωτιές είναι ψυχρότερες από άλλες.
Η λεγόμενη ψυχρή φωτιά αναφέρεται σε μια φωτιά που καίει κάτω από μια θερμοκρασία περίπου 400 °C (752 °F).
Σε αυτή τη θερμοκρασία, η φλόγα της φωτιάς είναι αόρατη, ωστόσο η αντίδραση προχωρά.
Ενώ η ψυχρή φωτιά είναι αρκετά ασυνήθιστη στη Γη, οι επιστήμονες την έχουν παράγει στο διάστημα.
Σε ένα περιβάλλον μικροβαρύτητας, η φωτιά καίγεται με σφαιρική φλόγα.
Η ψυχρή φωτιά καίγεται διαφορετικά από την κανονική καύση.
Κανονικά, η θερμότητα μιας φωτιάς (και η βαρύτητα) ωθεί τα προϊόντα καύσης μακριά από την αντίδραση.
Σε μια ψυχρή φλόγα, αυτά τα προϊόντα παραμένουν εντός της εμβέλειας της αντίδρασης και συμμετέχουν περαιτέρω.
Τελικά, μια ψυχρή φωτιά μπορεί να κάψει τα απόβλητά της.
Στη Γη, οι ψυχρότερες φλόγες προέρχονται από ορισμένα πτητικά καύσιμα.
Για παράδειγμα, το αλκοόλ παράγει μια ψυχρότερη φλόγα από το ακετυλένιο.
Η διαθεσιμότητα οξυγόνου έχει επίσης σημασία.
Όταν το οξυγόνο είναι περιορισμένο, το ίδιο ισχύει και για την αντίδραση, καθιστώντας τη φωτιά ψυχρότερη.
admin is | Topic: φως | Tags: None
No Comments, Comment or Ping
Reply to “Πως γινεται η φωτιά”