اعتقد الإغريق والكيميائيون القدماء أن النار هي نفسها عنصر ، إلى جانب الأرض والهواء والماء. ومع ذلك ، فإن التعريف الحديث ل جزء تتعلق بعدد البروتونات أ مادة نقية تمتلك. تتكون النار من العديد من المواد المختلفة ، لذلك فهي ليست عنصرًا.
بالنسبة للجزء الأكبر ، النار هي خليط من الغازات الساخنة. ألسنة اللهب هي نتيجة أ تفاعل كيميائي، في المقام الأول بين الأكسجين في الهواء والوقود ، مثل الخشب أو البروبان. بالإضافة إلى المنتجات الأخرى ، ينتج التفاعل نشبعوالبخار والضوء الحرارة. إذا كان اللهب ساخناً بدرجة كافية ، فإن الغازات تتأين وتصبح أخرى حالة المادة: بلازما. حرق معدن ، مثل المغنيسيوم ، يمكن أن يؤين الذرات ويشكل البلازما. هذا النوع من الأكسدة هو مصدر الضوء الشديد والحرارة لشعلة البلازما.
في حين أن هناك كمية صغيرة من التأين يحدث في حريق عادي ، فإن معظم المادة في اللهب هي غاز. وبالتالي ، فإن الإجابة الأكثر أمانًا عن "ما حالة النار؟" هو القول أنه غاز. أو يمكنك القول أنها في الغالب غاز ، مع كمية أقل من البلازما.
أجزاء مختلفة من اللهب
هناك عدة أجزاء من اللهب. يتكون كل منها من مواد كيميائية مختلفة.
- بالقرب من قاعدة اللهب والأكسجين ومزيج بخار الوقود كغاز غير محترق. يعتمد تكوين هذا الجزء من اللهب على الوقود المستخدم.
- فوق هذه المنطقة حيث تتفاعل الجزيئات مع بعضها البعض في تفاعل الاحتراق. مرة أخرى ، تعتمد المواد المتفاعلة والمنتجات على طبيعة الوقود.
- فوق هذه المنطقة ، يكتمل الاحتراق ، ويمكن العثور على منتجات التفاعل الكيميائي. عادة ما تكون هذه هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. إذا كان الاحتراق غير مكتمل ، فقد يؤدي الحريق أيضًا إلى إطلاق جزيئات صلبة صغيرة من السخام أو الرماد. يمكن إطلاق غازات إضافية من الاحتراق غير الكامل ، خاصة الوقود "القذر" ، مثل أول أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكبريت.
في حين أنه من الصعب رؤيته ، يتمدد اللهب إلى الخارج مثل الغازات الأخرى. جزئيًا ، من الصعب ملاحظة ذلك لأننا لا نرى سوى جزء اللهب ساخنًا بما يكفي لإصدار الضوء. اللهب ليس مستديرًا (باستثناء الفضاء) لأن الغازات الساخنة أقل كثافة من الهواء المحيط ، لذلك ترتفع.
لون اللهب هو مؤشر على درجة حرارته والتركيب الكيميائي للوقود. يصدر اللهب ضوءًا متوهجًا ، مما يعني أن الضوء ذو الطاقة الأعلى (الجزء الأكثر سخونة من اللهب) أزرق ، وأن الطاقة الأقل (الجزء الأكثر برودة من اللهب) تكون حمراء. كيمياء الوقود تلعب دورها أيضا ، وهذا هو الأساس اختبار اللهب لتحديد التركيب الكيميائي. على سبيل المثال ، قد يظهر اللهب الأزرق باللون الأخضر في حالة وجود ملح يحتوي على البورون.