Plamen: struktura i opis

Sam požar je simbol života, njegova se vrijednost ne može precijeniti, jer je dugo pomogla osobi da se zagrije, vidi u mraku, kuha ukusna jela i brani se.

Povijest plamena

Požar je pratio osobu iz primitivnog sustava. U pećini je gori vatra, grijala je i palila, a lovci su uzimali plamen. Zamijenili su ih tarirani štapići - štapići. Uz pomoć njih, zapaljene su mračne i hladne brave feudalnih gospodara, a dvorane su grijale velike kamine. U davna vremena Grci su koristili uljanice - glinene čajnike s uljem. U 10-11 stoljeća počeo stvarati vosak i loj svijeće.

Do više stoljeća gorjela je baklja u ruskoj kolibi, a kada se sredinom 19. stoljeća počela dobivati ​​kerozin iz nafte, koristile su se kerozinske svjetiljke, a kasnije - plinski plamenici. Znanstvenici se i dalje bave proučavanjem strukture plamena, otvarajući nove mogućnosti.

Boja i intenzitet vatre

Kisik je potreban za proizvodnju plamena. Što je više kisika, to je proces gorenja bolji. Ako napuhate toplinu, tada u nju ulazi svježi zrak, što znači kisik, a kada se razbuđuju užaren komad drva ili ugljevlje, nastaje plamen.

Plamenovi dolaze u različitim bojama. Plamen plamena drva pleše žutim, narančastim, bijelim i plavim cvijećem. Boja plamena ovisi o dva faktora: o temperaturi izgaranja i o spaljenom materijalu. Da bi se vidjela ovisnost boje o temperaturi, dovoljno je pratiti toplinu električnog štednjaka. Odmah nakon uključivanja, helix se zagrijava i počinje svijetliti crveno.

Što se više zagrijavaju, to postaju svjetlije. A kada spirale dosegnu najvišu temperaturu, postaju svijetle narančaste boje. Kad bi ih bilo moguće još više sjajiti, promijenili bi boju u žutu, bijelu i konačno u plavu. Plava boja označava najviši stupanj grijanja. Isto se događa s plamenom.

Što određuje strukturu plamena?

Treperi u različitim bojama, dok fitilj gori, prolazeći kroz vosak za topljenje. Vatra zahtijeva kisik. Kada svijeća gori, usred plamena, blizu dna, ne dobiva se mnogo kisika. Stoga izgleda tamnije. Ali vrh i strane dobivaju puno zraka, tako da su plamenovi vrlo svijetli. Zagrijava se više od 1370 stupnjeva Celzija, a plamen svijeće je uglavnom žut.

A u kaminu ili u vatri na pikniku možete vidjeti još više cvijeća. Vatra od drva gori na temperaturi nižoj od svijeće. Stoga izgleda više narančasto nego žuto. Neke čestice ugljika u vatri su jako vruće i daju mu žutu boju. Minerali i metali kao što su kalcij, natrij, bakar, zagrijani na visoke temperature, daju vatri različite boje.

Boja plamena

Kemija u strukturi plamena ima značajnu ulogu, jer njezine različite nijanse dolaze iz različitih kemijskih elemenata koji se nalaze u gorivu. Na primjer, natrij može biti prisutan u vatri, koja je dio soli. Kada natrij gori, emitira svijetlo žuto svjetlo. Kalcij je mineral u požaru. Na primjer, u mlijeku ima mnogo kalcija. Kada se kalcij zagrijava, emitira tamno crveno svjetlo. A ako postoji takav mineral u vatri kao fosfor, on će dati zelenkastu boju. Svi ovi elementi mogu biti ili u samom stablu ili u drugim materijalima koji su zahvaćeni vatrom. Na kraju, miješanje svih tih različitih boja u plamenu može proizvesti bijelu boju - baš kao duga boja sastavljenih od sunca.

Odakle dolazi požar?

Shema plamene strukture prikazana je plinovima u stanju sagorijevanja, u kojima se nalaze kompozitne plazme ili krute dispergirane tvari. Pojavljuju se fizičke i kemijske transformacije, koje prate luminiscenciju, toplinu i toplinu.

Plamenovi tvore procese praćene spaljivanjem tvari. U usporedbi s zrakom, plin ima manju gustoću, ali pod djelovanjem visoke temperature raste. Tako ispada dugi ili kratki plamen. Najčešće postoji lagani protok jednog oblika u drugi. Da biste vidjeli ovaj fenomen, možete uključiti plamenik konvencionalne plinske peći.

Vatra koja se zapali neće biti jednolika. Vizualno, plamen se može podijeliti u tri glavne zone. Jednostavno proučavanje strukture plamena upućuje na to da različite tvari izgaraju uz stvaranje različite vrste baklje.

Prilikom paljenja mješavine plin-zrak prvo se formira kratki plamen, s plavim i ljubičastim nijansama. U njoj možete vidjeti zeleno-plavu jezgru u obliku trokuta.

Plamena područja

S obzirom na to što struktura ima plamen, postoje tri zone: prvo, preliminarno, gdje počinje zagrijavanje smjese koja napušta otvaranje plamenika. Nakon toga postoji zona u kojoj se odvija proces spaljivanja. Ovo područje obuhvaća vrh stošca. Kada nema dovoljno strujanja zraka, izgaranje plina je djelomično. Ovo je oblik ugljikov monoksid i vodikovih ostataka. Njihovo izgaranje se događa u trećoj zoni, gdje postoji dobar pristup kisika.

Na primjer, zamislite strukturu plamena svijeće.

Shema snimanja uključuje:

• prva je tamna zona;
• druga je zona svjetlosti;
• treći je prozirna zona.

Konac svijeće ne popušta na gori, a izvodi se samo zapaljenje fitilja.

Struktura plamena svijeće je vruća struja plina koja se diže. Postupak započinje zagrijavanjem dok vosak ne ispari. Zona koja se nalazi uz vlakno naziva se prva regija. Ima blagi plavi sjaj zbog viška gorivog materijala, ali malo kisika. Ovdje postoji proces djelomičnog sagorijevanja tvari s nastankom čadnog plina, koji se zatim oksidira.

Prva zona pokriva svjetlosnu ljusku. Sadrži dovoljnu količinu kisika, što pridonosi oksidativnoj reakciji. Ovdje s intenzivnim sjajem čestica preostalog goriva i čestica ugljena nastaje sjajni efekt.

Druga zona je prekrivena malo vidljivom ljuskom s visokom temperaturom. U njega prodire mnogo kisika, što pridonosi potpunom sagorijevanju čestica goriva.

Svjetiljka za plamen

Za razne kemijski eksperimenti nanesite male spremnike s alkoholom. Nazivaju se duhovne svjetiljke. Struktura plamena je poput svijećnjaka, ali još uvijek ima svoje osobine. Stijenj krvari u alkoholu, što olakšava kapilarni tlak. Kada dosegne vrh fitilja, alkohol isparava. U obliku pare pali se i gori na temperaturi koja ne prelazi 900 ° C.

Struktura plamena duhovne svjetiljke ima uobičajeni oblik, gotovo je bezbojna, s lagano plavkastom nijansom. Njezine su zone mutnije od zona svijeće. U gorioniku alkohola, baza plamena je iznad zaslona plamenika plamenika. Produbljivanje plamena dovodi do smanjenja volumena tamnog stošca, a iz rupe izlazi svjetlosna zona.

Kemijski procesi u plamenu

Proces oksidacije odvija se u neupadljivoj zoni koja se nalazi na vrhu i ima najvišu temperaturu. U njemu su čestice produkta izgaranja podložne konačnom izgaranju. A višak kisika i nedostatak goriva dovode do snažnog procesa oksidacije. Ta se sposobnost može koristiti s brzim zagrijavanjem tvari iznad plamenika. Da bi to učinili, tvar se umočava u vrh plamena, gdje se gorenje odvija mnogo brže.

Reakcije oporavka javljaju se u središnjem i donjem dijelu plamena. Za proces izgaranja postoji dovoljna količina goriva i mala količina kisika. Kada se u te zone dodaju tvari koje sadrže kisik, kisik se odvaja.

Proces razgradnje željeznog sulfatnog željeza smatra se reducirajućim plamenom. Kada FeSO ₄ prodre u sredinu gorionika, najprije se zagrije, a zatim razloži u željezni oksid, anhidrid i sumporni dioksid. U ovoj reakciji, sumpor se smanjuje.

Temperatura požara

Za bilo koju regiju plamena svijeće ili plamenika, njeni temperaturni pokazatelji su svojstveni, ovisno o pristupu kisika. Temperatura otvorenog plamena, ovisno o zoni, može varirati od 300 ° C do 1600 ° C. Primjer je difuzijski i laminarni plamen, struktura njegovih triju školjki. Plameni konus u tamnom području ima temperaturu zagrijavanja do 360 ° C. Iznad je zona osvjetljenja. Njegova temperatura grijanja varira od 550 do 850 ° C, što dovodi do cijepanja gorive smjese i procesa njenog izgaranja.

Vanjski prostor je malo uočljiv. U njemu zagrijavanje plamena doseže 1560 ° C, što se objašnjava svojstvima molekula goruće tvari i brzinom unosa oksidanta. Ovdje je proces gorenja najenergičniji.

Vatra za čišćenje

U plamenu je ogroman energetski potencijal, svijeće se koriste u ritualima pročišćenja i opraštanja. I kako je lijepo sjesti blizu ugodnog kamina na mirne zimske večeri, okupljati se s obitelji i razgovarati o svemu što se dogodilo tijekom dana.

Vatra, plamen svijeće nose ogroman naboj pozitivne energije, jer ni za što ne sjede oni koji sjede pokraj kamina osjećaju mir, utjehu i mir u duši.