От чего зависит цвет огня? Описание, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 3 мин. Опубликовано 07.08.2010 Обновлено 06.02.2020

Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала. Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки.  Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали. Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.

Естественно, спираль не горит. Вы же не видите пламени. Она просто очень горячая. Если нагревать ее дальше, то будет меняться и цвет. Сначала цвет спирали станет желтым, затем белым, а когда она раскалится еще больше, от нее будет исходить голубое сияние.

От чего зависит цвет пламени

Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород. Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет. Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным. Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче.

По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода.) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают. Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки. Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет. Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.

Температура огня на примере свечи

Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру. Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок. Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами. Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.

Зависимость цвета пламени от температуры

Цвет пламени и химический состав

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия. Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко – желтый цвет. В огонь может попасть кальций.

Цвет пламени и химический состав

Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет. Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами. Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Интересное видео о цвете пламени

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Температура огня разных источников пламени. Цветное пламя

В процессе горения образуется пламя, строение которого обусловлено реагирующими веществами.

Его структура поделена на области в зависимости от температурных показателей.

Определение

Пламенем называют газы в раскаленном виде, в которых присутствуют составляющие плазмы или вещества в твердой дисперсной форме. В них осуществляются преобразования физического и химического типа, сопровождающиеся свечением, выделением тепловой энергии и разогревом.

Наличие же в газообразной среде ионных и радикальных частичек характеризует его электрическую проводимость и особое поведение в электромагнитном поле.

Что такое языки пламени

Обычно так называют процессы, связанные с горением. По сравнению с воздухом, газовая плотность меньше, но высокие температурные показатели обуславливают поднятие газа. Так и образуются языки пламени, которые бывают длинными и короткими. Часто происходит и плавный переход одних форм в другие.

Пламя: строение и структура

Для определения внешнего вида описываемого явления достаточно зажечь Появившееся несветящееся пламя нельзя назвать однородным. Визуально можно выделить три его основные области. Кстати, изучение строения пламени показывает, что различные вещества горят с образованием различного типа факела.

При горении смеси из газа и воздуха вначале происходит формирование короткого факела, цвет которого имеет голубые и фиолетовые оттенки. В нем просматривается ядро — зелено-голубое, напоминающее конус. Рассмотрим это пламя. Строение его разделяется на три зоны:

1. Выделяют подготовительную область, в которой происходит нагревание смеси из газа и воздуха при выходе из отверстия горелки.
2. За ней следует зона, в которой происходит горение. Она занимает верхушку конуса.
3. Когда имеется недостаток воздушного потока, газ сгорает не полностью. Выделяется углерода двухвалентный оксид и водородные остатки. Их догорание протекает в третьей области, где есть кислородный доступ.

Теперь отдельно рассмотрим разные процессы горения.

Горение свечи

Горение свечи подобно горению спички или зажигалки. А строение пламени свечи напоминает раскаленный газовый поток, который вытягивается вверх за счет выталкивающих сил. Процесс начинается с нагревания фитиля, за которым следует испарение парафина.

Самую нижнюю зону, находящуюся внутри и прилегающую к нити, называют первой областью. Она обладает небольшим свечением из-за большого количества топлива, но малого объема кислородной смеси. Здесь осуществляется процесс неполного сгорания веществ с выделением который в дальнейшем окисляется.

Первую зону окружает светящаяся вторая оболочка, характеризующая строение пламени свечи. В нее поступает больший кислородный объем, что обуславливает продолжение окислительной реакции с участием топливных молекул. Температурные показатели здесь будут выше, чем в темной зоне, но недостаточные для конечного разложения. Именно в первых двух областях при сильном нагревании капелек несгоревшего топлива и угольных частичек появляется светящийся эффект.

Вторая зона окружена слабозаметной оболочкой с высокими температурными значениями. В нее заходит много кислородных молекул, что способствует полному догоранию топливных частичек. После окисления веществ, в третьей зоне светящийся эффект не наблюдается.

Схематическое изображение

Для наглядности представляем вашему вниманию изображение горения свечи. Схема пламени включает:

1. Первую или темную область.
2. Вторую светящуюся зону.
3. Третью прозрачную оболочку.

Нить свечи не подвергается горению, а только происходит обугливание загнутого конца.

Горение спиртовки

Для химических экспериментов часто используют небольшие резервуары со спиртом. Их называют спиртовками. Фитиль горелки пропитывается залитым через отверстие жидким топливом. Этому способствует давление капиллярное. При достижении свободной верхушки фитиля, спирт начинает испаряться. В парообразном состоянии он поджигается и горит при температуре не более 900 °C.

Пламя спиртовки имеет обычную форму, оно практически бесцветное, с небольшим оттенком голубого. Его зоны не так четко видны, как у свечки.

У названной в честь ученого Бартеля, начало огня располагается над калильной сеткой горелки. Такое заглубление пламени приводит к уменьшению внутреннего темного конуса, а из отверстия выходит средний участок, который считается самым горячим.

Цветовая характеристика

Излучения различных вызывается электронными переходами. Их еще называют тепловыми. Так, в результате горения углеводородного компонента в воздушной среде, синее пламя обусловлено выделением соединения H-C. А при излучении частичек C-C, факел окрашивается в оранжево-красный цвет.

Трудно рассмотреть строение пламени, химия которого включает соединения воды, углекислого и угарного газа, связь OH. Его языки практически бесцветны, так как вышеуказанные частички при горении выделяют излучения ультрафиолетового и инфракрасного спектра.

Окраска пламени взаимосвязана с температурными показателями, с наличием в нем ионных частиц, которые относятся к определенному эмиссионному или оптическому спектру. Так, горение некоторых элементов приводит к изменению цвета огня в горелке. Отличия в окрашивании факела связаны с расположением элементов в разных группах системы периодической.

Огонь на наличие излучений, относящихся к видимому спектру, изучают спектроскопом. При этом было установлено, что простые вещества из общей подгруппы оказывают и подобное окрашивание пламени. Для наглядности используют горение натрия в качестве теста на данный металл. При внесении его в пламя, языки становятся ярко-желтыми. На основании цветовых характеристик выделяют натриевую линию в эмиссионном спектре.

Для характерно свойство быстрого возбуждения светового излучения атомарных частиц. При внесении труднолетучих соединений таких элементов в огонь горелки Бунзена происходит его окрашивание.

Спектроскопическое исследование показывает характерные линии в области, видимой для глаза человека. Быстрота возбуждения светового излучения и простое спектральное строение тесно взаимосвязаны с высокой электроположительной характеристикой данных металлов.

Характеристика

В основе классификации пламени лежат следующие характеристики:

• состояние агрегатное сгорающих соединений. Они бывают газообразной, аэродисперсной, твердой и жидкой формы;
• тип излучения, которое может быть бесцветным, светящимся и окрашенным;
• распределительная скорость. Существует быстрое и медленное распространение;
• высота пламени. Строение может быть коротким и длинным;
• характер передвижения реагирующих смесей. Выделяют пульсирующее, ламинарное, турбулентное перемещение;
• визуальное восприятие. Вещества горят с выделением коптящего, цветного или прозрачного пламени;
• температурный показатель. Пламя может быть низкотемпературным, холодным и высокотемпературным.
• состояние фазы топливо — окисляющий реагент.

Возгорание происходит в результате диффузии или при предварительном перемешивании активных компонентов.

Окислительная и восстановительная область

Процесс окисления протекает в слабозаметной зоне. Она самая горячая и располагается вверху. В ней топливные частицы подвергаются полному сгоранию. А наличие в кислородного избытка и горючего недостатка приводит к интенсивному процессу окисления. Этой особенностью следует пользоваться при нагревании предметов над горелкой. Именно поэтому вещество погружают в верхнюю часть пламени. Такое горение протекает намного быстрее.

Восстановительные реакции проходят в центральной и нижней части пламени. Здесь содержится большой запас горючих веществ и малое количество O 2 молекул, осуществляющих горение. При внесении в эти области осуществляется отщепление O элемента.

В качестве примера восстановительного пламени используют процесс расщепления железа двухвалентного сульфата. При попадании FeSO 4 в центральную часть факела горелки, происходит вначале его нагревание, а затем разложение на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В данной реакции наблюдается восстановление S с зарядом от +6 до +4.

Сварочное пламя

Данный вид огня образуется в результате сгорания смеси из газа или пара жидкости с кислородом чистого воздуха.

Примером служит формирование пламени кислородно-ацетиленового. В нем выделяют:

• зону ядра;
• среднюю область восстановления;
• факельную крайнюю зону.

Так горят многие газокислородные смеси. Различия в соотношении ацетилена и окислителя приводят к разному типу пламени. Оно может быть нормального, науглероживающего (ацетиленистого) и окислительного строения.

Теоретически процесс неполного сгорания ацетилена в чистом кислороде можно охарактеризовать следующим уравнением: HCCH + O 2 → H 2 + CO +CO (для реакции необходима одна моль O 2) .

Полученный же молекулярный водород и угарный газ реагируют с воздушным кислородом. Конечными продуктами является вода и оксид четырехвалентного углерода. Уравнение выглядит так: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O. Для этой реакции необходимо 1,5 моля кислорода. При суммировании O 2 получается, что 2,5 моль затрачивается на 1 моль HCCH. А так как на практике трудно найти идеально чистый кислород (часто он имеет небольшое загрязнение примесями), то соотношение O 2 к HCCH будет 1,10 к 1,20.

Когда значение пропорции кислорода к ацетилену меньше 1,10, возникает науглероживающее пламя. Строение его имеет увеличенное ядро, очертания его становятся расплывчатыми. Из такого огня выделяется копоть, вследствие недостатка кислородных молекул.

Если же соотношение газов больше 1,20, то получается окислительное пламя с кислородным избытком. Лишние его молекулы разрушают атомы железа и другие компоненты стальной горелки. В таком пламени ядерная часть становится короткой и имеет заострения.

Температурные показатели

Каждая зона огня свечи или горелки имеет свои значения, обусловленные поступлением кислородным молекул. Температура открытого пламени в разных его частях колеблется от 300 °C до 1600 °C.

Примером служит пламя диффузионное и ламинарное, которое образовано тремя оболочками. Конус его состоит из темного участка с температурой до 360 °C и недостатком окисляющего вещества. Над ним располагается зона свечения. Ее температурный показатель колеблется от 550 до 850 °C, что способствует разложению термическому горючей смеси и ее горению.

Внешняя область едва заметная. В ней температура пламени доходит до 1560 °C, что обусловлено природными характеристиками топливных молекул и быстротой поступления окисляющего вещества. Здесь горение наиболее энергичное.

Вещества воспламеняются при разных температурных условиях. Так, металлический магний горит только при 2210 °С. Для многих твердых веществ температура пламени около 350 °С. Возгорание спичек и керосина возможно при 800 °С, тогда как древесины — от 850 °С до 950 °С.

Сигарета горит пламенем, температура которого варьируется от 690 до 790 °С, а в пропан-бутановой смеси — от 790 °С до 1960 °С. Бензин воспламеняется при 1350 °С. Пламя горения спирта имеет температуру не более 900 °С.

Всегда кажется, что огонь имеет два оттенка – красный и желтый. Но если присмотреться внимательно, то можно приметить, что цветность огня различается от того, какой предмет горит. Входящие в его состав вещества и выдают свои цвета пламени. Итак, почему огонь бывает разного цвета, от чего зависит цвет пламени?

Что такое пламя и почему огонь бывает разного цвета

Языки пламени представлены в виде раскаленных газов, иногда содержащих плазму и твердые элементы, в которых совершаются физико-химические перевоплощения реагентных элементов, вызывающие свечение, выделение тепла, самостоятельный нагрев.

Газообразная среда пламени состоит из заряженных ионов и радикалов, что объясняет возможность электропроводности пламени и его взаимодействие с электромагнитными полями. По такому принципу производятся приборы, обладающие способностью при помощи электромагнитного излучения приглушать пламя, оторвать его от горючих материалов и даже изменить форму.

Причины разноцветности пламени

Включив газовую конфорку и поджигая выходящий газ, мы видим голубоватый огонь? В процессе горения газ распадается на кислород и углерод, выделяя при этом угарный газ, который и является причиной голубого цвета.

подожженная простая пищевая соль – в огне выдает желтые и красные цвета? В состав соли входит хлорид натрия, при горении создающий желто-оранжевые языки пламени. Любой деревянный предмет или костер из дров будут гореть таким же цветом, так как в составе древесного материала находится большое количество подобных солей.

Есть у огня и зеленые оттенки, ? Их появление означает то, что в горящих предметах содержатся фосфор или медь. Причем медное пламя будет ярким и слепящим, близким к белому. Причиной зеленого пламени может стать наличие в предметах горения бария, молибдена, фосфора, сурьмы. Синий цвет зависит от селена или бора.

Огонь без признаков цвета можно увидеть только в лабораторных условиях. Понять, что что-то горит, возможно только по легкому колебанию воздуха и выделяемому теплу.

Помните! Огонь очень опасен. Распространяется молниеносно. Никогда не играйте с огнем. Находиться рядом с огнем можно только в присутствии взрослых!

Полезно знать

• Все газовые приборы представляют собой повышенную . По этой причине не помешает узнать некоторые признаки поломок, способы их устранения. Определять неисправности будем по цвету пламени.
• Если ваша горелка при работе издает желтое пламя или оранжевое – это признак того, что не хватает воздушной смеси. Чтобы горение газа проходило правильно, максимально выдавала тепло, необходимо достаточное количество воздуха, который перемешивается с газом в главной горелке.
• Нарушение баланса в смеси топлива и воздуха может произойти по разным причинам. Воздушные отверстия засорились пылью, не давая проходить воздушным потокам. Пылевые накопления, сгорая, создают желтоватый или оранжевый цвет пламени.
• Желтизна пламени возможна и в том случае, газовое оборудование приобретено неправильно. При сгорании любого топлива выделяется угарный газ. Колонки, выдающие при работе синее пламя, выдают низкий уровень СО. Наличие оранжевого или красного огня говорят об обратном.
• При отравлении угарными газами наблюдаются симптомы, как при гриппе – головные боли, тошнота, головокружения. Угарный газ опасен тем, что его присутствие зачастую остается незамеченным людьми, так как он не отличается наличием цвета или запаха.

Теперь вы знаете, почему огонь бывает разного цвета, от чего зависит цвет пламени. Обратите внимание: если мы наблюдаем на газовом приборе желтое, красное или оранжевое пламя – это можно считать сигналом опасности. Обнаружив это, необходимо вызвать квалифицированных специалистов, которые определят причину и устранят неисправность газового оборудования.

Зажгите свечу и внимательно рассмотрите пламя. Вы заметите, что оно неоднородно по цвету. Пламя имеет три зоны (рис.). Темная зона 1 находится в нижней части пламени. Это самая холодная зона по сравнению с другими. Темную зону окаймляет самая яркая часть пламени 2. Температура здесь выше, чем в темной зоне, но наиболее высокая температура в верхней части пламени 3 .

Чтобы убедиться, что различные зоны пламени имеют разную температуру, можно провести такой опыт. Поместите лучинку (или спичку) в пламя так, чтобы она пересекала все три зоны. Вы увидите, что лучинка сильнее обуглилась там, где она попала в зоны 2 и 3. Значит, пламя там более горячее.

Ко всем ответам добавлю еще одну деталь, которая используется химиками. В структуре пламени существует несколько зон. Та, что внутренняя, голубая, наиболее холодная (относительно других зон) — это, так называемое, восстановительное пламя. Т.е. в нем можно проводить реакции восстановления (к примеру оксидов металлов). Верхняя часть, желто-красная — это наиболее горячая зона, которую также называют окислительным пламенем. Именно в ней происходит окисление паров вещества кислородом воздуха (если, конечно, речь идет про обычное пламя). В нем можно проводить соответствующие химические реакции.

Цвет огня зависит от химических элементов которые сгорают при горении, например если вы хотите увидеть голубой огонек, то он появляется горении природного газа, и обусловлен угарным газом, который и дает этот оттенок. Желтые язычки пламени появляются при распадении солей натрия. Такими солями богата древесина, поэтому обычный лесной костер или бытовые спички горят желтым пламенем. Медь придает пламени зеленый оттенок. При высоком содержании меди в сгораемом веществе пламя имеет яркий зеленый цвет, практически идентичный белому.

Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма. В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор. Красное пламя даст литий, стронций и кальций, фиолетовое калий, желто-оранжевый оттенок выходит при сгорании натрий.

Ну а если кому интересно более подробная информация обращайтесь на эту страницу http://allforchildren.ru/why/misc33.php

цвет пламени зависет от его температуры, а так же от состава вещества которое горит:

4300К — бело-желтый, самый яркий свет;

5000К — холодный белый цвет;

6000К — белый с легким голубым

8000К — сине-голубой — качество освещения хуже.

12000К фиолетовый

Так что на самом деле самое горячие пламя у свечи с низу, а не сверху, как сказал Максим26ru 325, а температура на острие пламени выше лишь благодаря наличию гравитации на Земле — возникают конвекционные потоки в результате чего жар устремляется вертикально вверх.

Цвет огня зависит напрямую от температуры пламени, а температура в свою очередь высвобождает какое-либо вещество, которое будет в свом спектре давать определнный цвет. Например:

Углевод дат голубой цвет;

Бор — Сине-зелный;

Жлто-оранжевый цвет выделяют соли натрия

Зелный цвет происходит от высвобождения меди, молибдена, фосфора, бария, сурьмы

Синий — это селен

Красный от выделения лития и кальция

Фиолетовый дат калий

Вначале, как сказал Александр Антипов — да, цвет пламени определяется его температурой (если я не ошибаюсь, доказано Планком). А затем в пламени накапливается материал того, что горит. Атомы разных элементов способны поглощать кванты с определенной энергией и испускать их обратно, но уже с энергией, зависящей от природы атома. Желтый цвет — это цвет натрия в пламени. Натрий есть в любом природном органическом материале. А желтый цвет способен заглушить другие цвета — такова особенность человеческого зрения.

Ну это смотря еще какой огонь. Он может быть любого цвета, в зависимости от горящего вещества. А такое сине-желтое пламя от его нагрева. Чем дальше пламя от горящего вещества, тем бпльше кислорода. А чем больше кислорода, тем жарче пламя и значит светлее и ярче.

Вообще температура внутри пламени различна и с течение времени она меняется (зависит от притока кислорода и горючего вещества). Синий цвет означает что температура очень высокая до 1400 С, желтый — температура чуть меньше, чем когда синее пламя.

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей.

Нетрудно догадаться, что оттенок пламени определяется химическими веществами, сгорающими в нем, в том случае, если воздействие высокой температуры высвобождает отдельные атомы сгораемых веществ, окрашивая огонь. Чтобы определить влияние веществ на цвет огня, проводились различные эксперименты, о которых поговорим ниже.

С древних времен алхимики и ученые старались узнать, какие вещества сгорают, в зависимости от цвета, который приобретало пламя.

Пламя газовых колонок и плит, имеющихся во всех домах и квартирах, имеет голубой оттенок. Такой оттенок при сгорании дает углерод, угарный газ. Желто-оранжевый цвет пламени костра, который разводят в лесу, или бытовых спичек, обусловлен высоким содержанием солей натрия в природной древесине. Во многом благодаря этому — красный. Пламя конфорки газовой плиты приобретет тот же цвет, если посыпать ее обыкновенной поваренной солью. При горении меди пламя будет зеленого цвета. Думаю, вы замечали, что при долгой носке кольца или цепочки из обычной меди, не покрытой защитным составом, кожа становится зеленого оттенка. То же самое происходит при процессе горения. Если содержание меди высокое, имеет место очень яркий зеленый огонь, практически идентичный белому. Это можно увидеть, если насыпать на газовую конфорку медной стружки.

Было проведено много экспериментов с участием обыкновенной газовой горелки и различных минералов. Таким образом определялся их состав. Нужно взять минерал пинцетом и поместить в пламя. Цвет, который приобретет огонь, может указать на различные примеси, имеющиеся в элементе. Пламя зеленого цвета и его оттенков говорит о присутствии меди, бария, молибдена, сурьмы, фосфора. Бор дает сине-зеленый цвет. Селен придает пламени синий оттенок. В красный пламя окрашивается при наличии стронция, лития и кальция, в фиолетовый — калия. Желто-оранжевый цвет получается во время горения натрия.

Исследования минералов для определения их состава проводятся с использованием бунзеновской горелки. Цвет ее пламени ровный и бесцветный, он не мешает ходу опыта. Бунзен изобрел горелку в середине XIX века.

Он и придумал метод, позволяющий определить состав вещества по оттенку пламени. Подобные эксперименты ученые пытались проводить и до него, но они не обладали бунзеновской горелкой, бесцветное пламя которой не мешало ходу эксперимента. Он помещал в огонь горелки разные элементы на проволоке из платины, так как при внесении этого металла пламя не окрашивается. На первый взгляд метод кажется хорошим, можно обойтись без трудоемкого химического анализа. Достаточно лишь поднести элемент к огню и увидеть из чего он состоит. Но вещества в чистом виде можно встретить в природе крайне редко. Обычно в них в большом количестве содержатся различные примеси, которые изменяют окраску пламени.

Бунзен пытался выделить цвета и оттенки различными методами. К примеру, с помощью цветных стекол. Допустим, если смотреть через синее стекло, не будет виден желтый цвет, в который огонь окрашивается при горении наиболее часто встречающихся солей натрия. Тогда становится различимым лиловый или малиновый оттенок искомого элемента. Но даже такие ухищрения приводили к верному определению состава сложного минерала в очень редких случаях. Большего такая технология не смогла добиться.

В наши дни такую горелку используют только для пайки.

Температура огня заставляет в новом свете увидеть привычные вещи — вспыхнувшую белым спичку, голубое свечение горелки газовой печки на кухне, оранжево-красные язычки над пылающим деревом. Человек не обращает внимания на огонь, пока не обожжёт кончики пальцев. Или не спалит картошку на сковороде. Или не прожжёт подошву кроссовок, сохнущих над костром.

Когда первая боль, испуг и разочарование проходят, наступает время философских размышлений. О природе, цветовой гамме, температуре огня.

Горит, как спичка

Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород — тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.

Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители — бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, цинковые белила.

Головка спички при трении воспламеняется, нагреваясь до полутора тысяч градусов. Порог воспламенения, в градусах Цельсия:

• тополь — 468;
• осина — 612;
• сосна — 624.

Температура огня спички равна температуре Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.

Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя — холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя — горячая зона.

Огненный художник

При слове «костёр» вспыхивают не менее ярко ностальгические воспоминания: дым костра, создающий доверительную обстановку; красные и желтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново-красного цвета; багровые остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.

Изменяющийся колер пылающего дерева сообщает о колебаниях температуры огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Возгорание (задымление) происходит в интервале 250-300°. При одинаковом поступлении кислорода породы при несовпадающих температурах. Соответственно, градус костра тоже будет отличаться. Берёза горит при 800 градусах, ольха — при 522°, а ясень и бук — при 1040°.

Но цвет огня также определяется химическим составом горящего вещества. Желтый и оранжевый вносят соли натрия. Химический состав целлюлозы содержит и соли натрия, и соли калия, придающие пылающим углям дерева красный оттенок. Романтические в древесном костре возникают из-за недостатка кислорода, когда вместо СО 2 образуется СО — угарный газ.

Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором под названием пирометр. Изготовляют три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность теплового излучения.

Изучаем огонь на собственной кухне

Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:

1. Магистральный природный газ метан.
2. Пропан-бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.

Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.

Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.

Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:

• Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
• Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
• Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.

Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.

Правила безопасности при огневых мероприятиях

Разжигая спички, плиту, позаботьтесь о вентиляции помещения. Обеспечьте приток кислорода к топливу.

Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать газовое оборудование. Газ не терпит дилетантов.

Хозяйки отмечают, что горелки светятся голубым цветом, но иногда огонь становится оранжевым. Это не глобальное изменение температуры. Изменение цвета связано с изменением состава топлива. Чистый метан горит без цвета и без запаха. В целях безопасности в бытовой газ добавляют серу, которая при сгорании окрашивает газ в голубые оттенки и сообщает продуктам сгорания характерный запах.

Появление оранжевых и желтых оттенков в огне конфорки сообщает о необходимости профилактических манипуляций с плитой. Мастера прочистят оборудование, удалят пыль и сажу, горение которых и изменяет привычный цвет огня.

Иногда огонь в горелке становится красным. Это сигнал опасного содержания угарного газа в Поступления кислорода к топливу настолько мало, что плита даже тухнет. Угарный газ без вкуса и запаха, и человек рядом с источником выделения вредного вещества заметит слишком поздно, что отравился. Поэтому красный цвет газа требует немедленного вызова мастеров для профилактики и наладки оборудования.

От чего зависит цвет огня? Почему огонь бывает разного цвета, от чего зависит цвет пламени

Зажгите свечу и внимательно рассмотрите пламя. Вы заметите, что оно неоднородно по цвету. Пламя имеет три зоны (рис.). Темная зона 1 находится в нижней части пламени. Это самая холодная зона по сравнению с другими. Темную зону окаймляет самая яркая часть пламени 2. Температура здесь выше, чем в темной зоне, но наиболее высокая температура в верхней части пламени 3 .

Чтобы убедиться, что различные зоны пламени имеют разную температуру, можно провести такой опыт. Поместите лучинку (или спичку) в пламя так, чтобы она пересекала все три зоны. Вы увидите, что лучинка сильнее обуглилась там, где она попала в зоны 2 и 3. Значит, пламя там более горячее.

Ко всем ответам добавлю еще одну деталь, которая используется химиками. В структуре пламени существует несколько зон. Та, что внутренняя, голубая, наиболее холодная (относительно других зон) — это, так называемое, восстановительное пламя. Т.е. в нем можно проводить реакции восстановления (к примеру оксидов металлов). Верхняя часть, желто-красная — это наиболее горячая зона, которую также называют окислительным пламенем. Именно в ней происходит окисление паров вещества кислородом воздуха (если, конечно, речь идет про обычное пламя). В нем можно проводить соответствующие химические реакции.

Цвет огня зависит от химических элементов которые сгорают при горении, например если вы хотите увидеть голубой огонек, то он появляется горении природного газа, и обусловлен угарным газом, который и дает этот оттенок. Желтые язычки пламени появляются при распадении солей натрия. Такими солями богата древесина, поэтому обычный лесной костер или бытовые спички горят желтым пламенем. Медь придает пламени зеленый оттенок. При высоком содержании меди в сгораемом веществе пламя имеет яркий зеленый цвет, практически идентичный белому.

Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма. В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор. Красное пламя даст литий, стронций и кальций, фиолетовое калий, желто-оранжевый оттенок выходит при сгорании натрий.

Ну а если кому интересно более подробная информация обращайтесь на эту страницу http://allforchildren.ru/why/misc33.php

цвет пламени зависет от его температуры, а так же от состава вещества которое горит:

4300К — бело-желтый, самый яркий свет;

5000К — холодный белый цвет;

6000К — белый с легким голубым

8000К — сине-голубой — качество освещения хуже.

12000К фиолетовый

Так что на самом деле самое горячие пламя у свечи с низу, а не сверху, как сказал Максим26ru 325, а температура на острие пламени выше лишь благодаря наличию гравитации на Земле — возникают конвекционные потоки в результате чего жар устремляется вертикально вверх.

Цвет огня зависит напрямую от температуры пламени, а температура в свою очередь высвобождает какое-либо вещество, которое будет в свом спектре давать определнный цвет. Например:

Углевод дат голубой цвет;

Бор — Сине-зелный;

Жлто-оранжевый цвет выделяют соли натрия

Зелный цвет происходит от высвобождения меди, молибдена, фосфора, бария, сурьмы

Синий — это селен

Красный от выделения лития и кальция

Фиолетовый дат калий

Вначале, как сказал Александр Антипов — да, цвет пламени определяется его температурой (если я не ошибаюсь, доказано Планком). А затем в пламени накапливается материал того, что горит. Атомы разных элементов способны поглощать кванты с определенной энергией и испускать их обратно, но уже с энергией, зависящей от природы атома. Желтый цвет — это цвет натрия в пламени. Натрий есть в любом природном органическом материале. А желтый цвет способен заглушить другие цвета — такова особенность человеческого зрения.

Ну это смотря еще какой огонь. Он может быть любого цвета, в зависимости от горящего вещества. А такое сине-желтое пламя от его нагрева. Чем дальше пламя от горящего вещества, тем бпльше кислорода. А чем больше кислорода, тем жарче пламя и значит светлее и ярче.

Вообще температура внутри пламени различна и с течение времени она меняется (зависит от притока кислорода и горючего вещества). Синий цвет означает что температура очень высокая до 1400 С, желтый — температура чуть меньше, чем когда синее пламя.

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей.

Cтраница 1

Желтый цвет пламени обусловливается атомами N3 (X 0 589 мкм), белый-наличием ВаО и М § О.  

Внесение кристалла соли нитрата натрия в пламя вызывает появление желтого цвета пламени.  

Способ очень чувствительный: открываемый минимум равен 0 0001 у — Поэтому о присутствии натрия можно судить лишь в том случае, если желтый цвет пламени будет ярким и не исчезает 10 — 15 сек.  

Розжиг газогенератора заканчивают, когда на пробном кранике при вытяжной трубе газ будет устойчиво гореть ровным пламенем фиолетового цвета с розовым оттенком. Желтый цвет пламени указывает на низкое качество газа, а красные, слегка коптящие, языки являются признаком наличия в газе смол. При удовлетворительном качестве газа в нем содержится менее 0 5 — 0 6 % кислорода. Если газ не горит совсем или вспыхнет и гаснет, то это указывает на низкую температуру в активной зоне; необходимо газогенератор разжечь сильнее.  

Такого рода заключение не безупречно. Во-первых, желтый цвет пламени, может завуалировать окраску пламени, вызываемую другими элементами, во-вторых, желтую окраску могут вызывать примеси соединений натрия, содержащиеся в основном определяемом веществе.  

Способ очень чувствительный: открываемый минимум равен 0 0001 мкг. Поэтому о присутствии натрия можно заключить лишь в том случае, если желтый цвет пламени будет ярким и не исчезает в течение 10 — 15 сек.  

Для очистки проволок их снабжают перлом буры, который нагревают, как указано на рис. 2, а, только с одной стороны; при этом шарик движется в противоположную сторону вдоль платиновой проволоки и растворяет все загрязнения последней. После трехкратного повторения такого приема проволока будет очищена от всего постороннего, за исключением приставшего к ней ничтожного количества стекла, которое в свою очередь можно удалить, если проволоку прокаливать в части пламени с наивысшей температурой до тех пор, пока совершенно не исчезнет желтый цвет пламени натрия.  

Желтый цвет пламени, вызываемый ничтожными примесями солей натрия, часто маскирует фиолетовое пламя калия. В этом случае пламя следует рассматривать через стеклянную призму с раствором индиго, который поглощает желтую часть спектра.  

Потенциалы (энергии) ионизации щелочных и щелочноземельных металлов очень малы, поэтому при внесении металла или его соединения в пламя горелки элемент легко ионизуется, окрашивая пламя в цвет, соответствующий его спектральной линии возбуждения. Желтый цвет пламени характерен для соединений натрия, фиолетовый — для соединений калия, кирпично-красный — для соединений кальция.  

Почему же тогда железная проволока дает такой же свет. Тщательно очистив поверхность железной проволоки, вы можете показать, что желтый цвет пламени объясняется не железом; желтая окраска объясняется присутствием малых количеств соли на поверхности железной проволочки, захватанной пальцами, на которых всегда имеются следы соли. Желтый цвет пламени является очень чувствительной пробой на присутствие натрия. Глаз может заметить изменение в окраске пламени, происходящее от внесения в пламя элемента в количестве, значительно меньшем, чем 1 микрограмм. Обнаружение такого малого количества вещества без этого метода с пламенем представляет собой далеко не легкую задачу для химика.  

Часть схемы энергетических уровней валентных электронов атома натрия. Символ терма — это цифровое обозначение разных энергетических уровней. Цифры на прямых указывают соответствующие длины волн в нанометрах.

На рис. 2 — 1 в соответствии с общепринятыми представлениями показаны некоторые энергетические уровни внешних электронов нейтрального атома натрия. Возбужденный электрон стремится вернуться в свое нормальное (3s) состояние; при возвращении в нормальное состояние испускается фотон. Испускаемый фотон обладает некоторым количеством энергии, определяемым расположением энергетического уровня. В приведенном примере испускаемое излучение обусловливает знакомый желтый цвет натриевого пламени и натриевой лампы.  

Страницы:      1

Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала. Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки. Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали. Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.

Естественно, спираль не горит. Вы же не видите пламени. Она просто очень горячая. Если нагревать ее дальше, то будет меняться и цвет. Сначала цвет спирали станет желтым, затем белым, а когда она раска­лится еще больше, от нее будет исходить голубое сияние.

Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород. Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет. Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным. Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче. По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода.) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают. Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки. Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет. Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.

Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру. Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок. Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами. Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.

Цвет пламени и химический состав

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия.

Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивался огонь.

• Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко — желтый цвет.
• В огонь может попасть кальций. Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет.
• Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами.
• Практически у всех дома есть газовые плиты или колонки, пламя в которых окрашено в голубой оттенок. Это обусловлено сгораемым углеродом, угарным газом, который и дает этот оттенок.

Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Температура пламени при горении некоторых веществ:

Как получить ровный цвет пламени?

Для исследования минералов и определения их состава используется бунзеновская горелка , дающая ровный бесцветный цвет пламени, не мешающий ходу эксперимента, изобретенная Бунзеном в середине XIX века.

Бунзен был ярым поклонником огненной стихии, часто возился с пламенем. Его увлечением было стеклодувное дело. Выдувая из стекла различные хитрые конструкции и механизмы, Бунзен мог не замечать боли. Бывали, что его заскорузлые пальцы начинали дымиться от горячего еще мягкого стекла, но он не обращал на это внимания. Если боль уже выходила за грань порога чувствительности, то он спасался своим методом – сильно прижимал пальцами мочку уха, перебивая одну боль другой.

Именно он и был родоначальником метода определения состава вещества по цвету пламени. Конечно, и до него ученые пытались ставить такие эксперименты, но у них не было бунзеновской горелки с бесцветным пламенем, не мешающим эксперименту. Он вводил в пламя горелки различные элементы на платиновой проволоке, так как платина не влияет на цвет пламени и не окрашивает его.

Казалось бы, метод хороший, не нужен сложный химический анализ, поднес элемент к пламени – и сразу виден его состав. Но не тут то было. Очень редко вещества встречаются в природе в чистом виде, обычно они содержат большой набор различных примесей, изменяющих окраску.

Бунзен пробовал различные методы вычленения цветов и их оттенков. Например, пытался смотреть через цветные стекла. Скажем, синее стекло гасит желтый цвет, который дают наиболее распространенные соли натрия, и можно было различить малиновый или лиловый оттенок родного элемента. Но и с помощью этих ухищрений определить состав сложного минерала удавалось лишь раз из ста.

Это интересно! Благодаря свойству атомов и молекул испускать свет определенного цвета был разработан метод определения состава веществ, который называется спектральным анализом . Ученые исследуют спектр, который испускает вещество, например, при горении, сравнивают его со спектрами известных элементов, и, таким образом, определяют его состав.

Очень красивый научный эксперимент от профессора Николя «Цветное пламя» позволяет получить пламя четырех разных цветов, используя для этого законы химии.

Набор интереснейший, мы действительно на пламя насмотрелись, удивительное зрелище! Интересно всем: и взрослым, и детям, так что очень рекомендую! Плюс в том, что этот опыт с огнём можно провести и дома, не обязательно выходить на улицу. В наборе есть чашки-плошки, в которых горит таблетка сухого горючего, всё безопасно, и на деревянном полу (или столе) можно поставить.

Лучше, конечно, под присмотром взрослых опыт проводить. Даже если дети уже немаленькие. Огонь всё же — штука опасная, но при этом… жутко (тут именно это слово подходит очень точно!) интересная!! :-))

Фото упаковки набора смотрите в галерее в конце статьи.

Набор «Цветное пламя» содержит все необходимое для проведения эксперимента. В набор входят:

• иодид калия,
• хлорид кальция,
• раствор соляной кислоты 10%,
• сульфат меди,
• нихромовая проволока,
• медная проволока,
• хлорид натрия,
• сухое горючее, чашка для выпаривания.

Единственное, есть у меня некоторые претензии к производителю — я ожидала найти в коробочке мини-брошюру с описанием химического процесса, который мы здесь наблюдаем, и объяснение, почему пламя становится цветным. Такого описания здесь не оказалось, так что придётся обратиться к энциклопедии по химии (). Если, конечно, будет такое желание. А желание у старших детей, конечно, возникает! Младшим детям, конечно, никакие объяснения не нужны: им просто очень интересно смотреть, как меняется цвет пламени.

На обратной стороне коробки-упаковки написано, что нужно делать, чтобы пламя стало цветным. Сначала делали по инструкции, а потом стали просто пламя разными порошками из баночек посыпать (когда убедились, что всё безопасно) :-)) — эффект потрясающий. 🙂 Всполохи красного пламени в жёлтом, ярко-салатовое пламя, зелёное, фиолетовое… зрелище просто завораживает.

Очень здорово покупать на какой-нибудь праздник, это гораздо интереснее любой петарды. И на новый год будет очень здорово. Мы жгли днём, в темноте было бы ещё эффектнее.

Реактивы у нас после сжигания одной таблетки ещё остались, так что, если взять другую таблетку (купить отдельно), можно повторить опыт. Глиняная чашка отмылась довольно хорошо, так что её на много опытов хватит. А если вы на даче, то порошок можно посыпать и на огонь в костре — он тогда, конечно, быстро кончится, но зрелище будет фантастическое!

Добавляю краткую информацию о реактивах, которые идут в комплекте с опытом. Для любознательных детишек, которым интересно узнать больше. 🙂

Окрашивание пламени

Стандартный способ окрашивания слабосветящегося газового пламени — введение в него соединений металлов в форме легколетучих солей (обычно, нитратов или хлоридов):

желтое — натрия,

красное — стронция, кальция,

зеленое — цезия (или бора, в виде борноэтилового или борнометилового эфира),

голубое — меди (в виде хлорида).

В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор.

Температура внутри пламени различна и с течение времени она меняется (зависит от притока кислорода и горючего вещества). Синий цвет означает что температура очень высокая до 1400 С, желтый — температура чуть меньше, чем когда синее пламя. Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей.

Цвет пламени определяется только его температурой, если не учитывать его химический (точнее, элементный) состав. Некоторые химические элементы способны окрашивать пламя в характерный для этого элемента цвет.

В лабораторных условиях можно добиться совершенно бесцветного огня, который можно определить лишь по колебанию воздуха в области горения. Бытовой же огонь всегда «цветной». Цвет огня определяется температурой пламени и тем, какие химические вещества в нём сгорают. Высокая температура пламени дает возможность атомам перескакивать на некоторое время в более высокое энергетическое состояние. Когда атомы возвращаются в исходное состояние, они излучают свет с определённой длиной волны. Она соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

Г олубой огонек, например, который можно видеть при горении природного газа, обусловлен угарным газом, который и придаёт пламени этот оттенок. Угарный газ, молекула которого состоит из одного атома кислорода и одного атома углерода, является побочным продуктом горения природного газа.

Калий — фиолетовое пламя

1) В зеленый цвет пламя окрашивает борная кислота или медная (латунная) проволока, смоченная в соляной кислоте .

2) В красный цвет пламя окрашивает мел, смоченный в той же соляной кислоте .

При сильном прокаливании в тонких осколках Ва-содержащие (Барий-содержащие) минералы окрашивают пламя в желто-зеленый цвет. Окрашивание пламени можно усилить, если после предварительного прокаливания смачивать минерал в крепкой соляной кислоте.

Окислы меди (в опыте для зелёного пламени используются соляная кислота и кристаллики меди) дают изумрудно-зеленое окрашивание. Прокаленные Cu-содержащие соединения, смоченные НС1, окрашивают пламя в лазурно-голубой цвет CuС1 2). Реакция очень чувствительна.

Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма.

Азотнокислый и солянокислый растворы меди имеют голубой или зеленый цвет; при прибавлении аммиака цвет раствора изменяется в темно-синий.

Жёлтое пламя — соль

Для желтого пламени требуется добавка поваренной соли , нитрата натрия или хромата натрия.

Попробуйте посыпать на конфорку газовой плиты с прозрачно-голубым пламенем чуть-чуть поваренныой соли — в пламени появятся жёлтые язычки. Такое жёлто-оранжевое пламя дают соли натрия (а поваренная соль, напомним, это хлорид натрия).

Жёлтый цвет — это цвет натрия в пламени. Натрий есть в любом природном органическом материале, поэтому пламя мы обычно и видим жёлтым. А желтый цвет способен заглушить другие цвета — такова особенность человеческого зрения.

Желтые язычки пламени появляются при распадении солей натрия. Такими солями очень богата древесина, поэтому обычный лесной костер или бытовые спички горят желтым пламенем.

Температура огня заставляет в новом свете увидеть привычные вещи — вспыхнувшую белым спичку, голубое свечение горелки газовой печки на кухне, оранжево-красные язычки над пылающим деревом. Человек не обращает внимания на огонь, пока не обожжёт кончики пальцев. Или не спалит картошку на сковороде. Или не прожжёт подошву кроссовок, сохнущих над костром.

Когда первая боль, испуг и разочарование проходят, наступает время философских размышлений. О природе, цветовой гамме, температуре огня.

Горит, как спичка

Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород — тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.

Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители — бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, цинковые белила.

Головка спички при трении воспламеняется, нагреваясь до полутора тысяч градусов. Порог воспламенения, в градусах Цельсия:

• тополь — 468;
• осина — 612;
• сосна — 624.

Температура огня спички равна температуре Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.

Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя — холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя — горячая зона.

Огненный художник

При слове «костёр» вспыхивают не менее ярко ностальгические воспоминания: дым костра, создающий доверительную обстановку; красные и желтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново-красного цвета; багровые остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.

Изменяющийся колер пылающего дерева сообщает о колебаниях температуры огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Возгорание (задымление) происходит в интервале 250-300°. При одинаковом поступлении кислорода породы при несовпадающих температурах. Соответственно, градус костра тоже будет отличаться. Берёза горит при 800 градусах, ольха — при 522°, а ясень и бук — при 1040°.

Но цвет огня также определяется химическим составом горящего вещества. Желтый и оранжевый вносят соли натрия. Химический состав целлюлозы содержит и соли натрия, и соли калия, придающие пылающим углям дерева красный оттенок. Романтические в древесном костре возникают из-за недостатка кислорода, когда вместо СО 2 образуется СО — угарный газ.

Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором под названием пирометр. Изготовляют три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность теплового излучения.

Изучаем огонь на собственной кухне

Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:

1. Магистральный природный газ метан.
2. Пропан-бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.

Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.

Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.

Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:

• Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
• Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
• Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.

Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.

Правила безопасности при огневых мероприятиях

Разжигая спички, плиту, позаботьтесь о вентиляции помещения. Обеспечьте приток кислорода к топливу.

Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать газовое оборудование. Газ не терпит дилетантов.

Хозяйки отмечают, что горелки светятся голубым цветом, но иногда огонь становится оранжевым. Это не глобальное изменение температуры. Изменение цвета связано с изменением состава топлива. Чистый метан горит без цвета и без запаха. В целях безопасности в бытовой газ добавляют серу, которая при сгорании окрашивает газ в голубые оттенки и сообщает продуктам сгорания характерный запах.

Появление оранжевых и желтых оттенков в огне конфорки сообщает о необходимости профилактических манипуляций с плитой. Мастера прочистят оборудование, удалят пыль и сажу, горение которых и изменяет привычный цвет огня.

Иногда огонь в горелке становится красным. Это сигнал опасного содержания угарного газа в Поступления кислорода к топливу настолько мало, что плита даже тухнет. Угарный газ без вкуса и запаха, и человек рядом с источником выделения вредного вещества заметит слишком поздно, что отравился. Поэтому красный цвет газа требует немедленного вызова мастеров для профилактики и наладки оборудования.

Рекомендуем также

Где горячее пламя свечи. Как сделать цветной огонь? Опыты для детей

Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала. Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки. Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали. Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.

Естественно, спираль не горит. Вы же не видите пламени. Она просто очень горячая. Если нагревать ее дальше, то будет меняться и цвет. Сначала цвет спирали станет желтым, затем белым, а когда она раска­лится еще больше, от нее будет исходить голубое сияние.

Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород. Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет. Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным. Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче. По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода.) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают. Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки. Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет. Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.

Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру. Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок. Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами. Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.

Цвет пламени и химический состав

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия.

Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивался огонь.

• Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко — желтый цвет.
• В огонь может попасть кальций. Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет.
• Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами.
• Практически у всех дома есть газовые плиты или колонки, пламя в которых окрашено в голубой оттенок. Это обусловлено сгораемым углеродом, угарным газом, который и дает этот оттенок.

Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Температура пламени при горении некоторых веществ:

Как получить ровный цвет пламени?

Для исследования минералов и определения их состава используется бунзеновская горелка , дающая ровный бесцветный цвет пламени, не мешающий ходу эксперимента, изобретенная Бунзеном в середине XIX века.

Бунзен был ярым поклонником огненной стихии, часто возился с пламенем. Его увлечением было стеклодувное дело. Выдувая из стекла различные хитрые конструкции и механизмы, Бунзен мог не замечать боли. Бывали, что его заскорузлые пальцы начинали дымиться от горячего еще мягкого стекла, но он не обращал на это внимания. Если боль уже выходила за грань порога чувствительности, то он спасался своим методом – сильно прижимал пальцами мочку уха, перебивая одну боль другой.

Именно он и был родоначальником метода определения состава вещества по цвету пламени. Конечно, и до него ученые пытались ставить такие эксперименты, но у них не было бунзеновской горелки с бесцветным пламенем, не мешающим эксперименту. Он вводил в пламя горелки различные элементы на платиновой проволоке, так как платина не влияет на цвет пламени и не окрашивает его.

Казалось бы, метод хороший, не нужен сложный химический анализ, поднес элемент к пламени – и сразу виден его состав. Но не тут то было. Очень редко вещества встречаются в природе в чистом виде, обычно они содержат большой набор различных примесей, изменяющих окраску.

Бунзен пробовал различные методы вычленения цветов и их оттенков. Например, пытался смотреть через цветные стекла. Скажем, синее стекло гасит желтый цвет, который дают наиболее распространенные соли натрия, и можно было различить малиновый или лиловый оттенок родного элемента. Но и с помощью этих ухищрений определить состав сложного минерала удавалось лишь раз из ста.

Это интересно! Благодаря свойству атомов и молекул испускать свет определенного цвета был разработан метод определения состава веществ, который называется спектральным анализом . Ученые исследуют спектр, который испускает вещество, например, при горении, сравнивают его со спектрами известных элементов, и, таким образом, определяют его состав.

Мы с детьми задались вопросом: почему огонь от костра и свечки желтого цвета, а вот от газа на плите — синего? И узнали много интересного! Оказывается, цвет пламени зависит от температуры огня и химического состава тех веществ, которые в нем горят. Чаще всего, чтобы окрасить пламя в необычный цвет, требуются достаточно экзотические ингридиенты. Но и у нас дома есть такие вещества, которые будут гореть разными цветами. Вот с помощью них мы и решили красить огонь.

Почитав разнообразную теорию в интернете, мы нашли такие рецепты:

1. В желтый цвет пламя окрашивает натрий (он доступен нам в форме хлорида натрия — обычной поваренной соли и гидрокарбоната натрия — пищевой соды).

2. Синим цветом горит газ метан (тот, что у нас в газовой плите) и спирт.

3. Зеленый цвет дает пламени медь (обычная медная проволока или, например, порошок медного купороса)

С остальными цветами сложнее, уж очень редкие в них компоненты. Ну а вдруг они есть у вас дома или вы знаете, где их можно достать? 😉

4. Зеленый цвет и его оттенки огню кроме меди еще придают барий, молибден, фосфор, сурьма.

5. Синий цвет и его оттенки дают хлорид меди, селен, бор

6. Красный цвет дают соли стронция, кальция, хлорид лития.

7. Багряный цвет — хлорид калия.

Но у нас дома из всего перечисленного нашелся только метан, натрий и медь. Поэтому мы ставили опыты с ними.

Самое простое получить синее пламя — включаешь газовую конфорку — и на плите загорается синий огонек:)

Если внести в него обычную медную проволоку, загнутую на конце колечком, и подождать несколько секунд, пока проволока не раскалится, то можно увидеть зеленое пламя.

Правда, проволока очень быстро покрывается окислом, и медь перестает гореть. Поэтому надо или часто-часто очищать проволоку или использовать медный купорос. Для этого мы просто макали смоченный водой кончик проволоки в голубой порошок медного купороса и подносили к огню. Зеленый цвет пламени держится гораздо дольше, хотя и здесь кристаллики очень быстро окисляются.

А если макнуть ту же проволоку, смоченную водой, в соль или соду и внести ее в синее пламя газовой конфорки, то пламя тут же станет желто-оранжевым. Таким, как мы привыкли видеть его в костре. Ведь огонь костра имеет оранжевый цвет тоже из-за натрия — в древесине содержится много солей.

Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала. Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки. Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали. Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.

Естественно, спираль не горит. Вы же не видите пламени. Она просто очень горячая. Если нагревать ее дальше, то будет меняться и цвет. Сначала цвет спирали станет желтым, затем белым, а когда она раска­лится еще больше, от нее будет исходить голубое сияние.

Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород. Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет. Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным. Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче. По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода. ) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают. Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки. Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет. Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.

Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру. Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок. Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами. Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе.
В пламени может находиться, например, примесь натрия. Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко — желтый цвет. В огонь может попасть кальций. Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет. Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами. Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Пламя — постоянный спутник энергичного горения обычных горючих веществ. Характеристикой пламени могут служить его paзмеры, изменение формы в зависимости от количества горючего вещества и большая или меньшая способность свечения. Пламя представляет собой раскаленный газ, что легко подтверждается тем, что при зажигании струи газа образуется пламя. Твердое вещество, не выделяющее при нагревании воспламеняющихся газообразных продуктов, при своем горении не образует пламени в общепринятом понимании этого слова. Например, при горении угля реакция распространяется по поверхности, которая накаляется; при горении же газа получается не только большая «поверхность» соприкосновения с кислородом воздуха, но и создается во всех направлениях теснейший контакт между горючим веществом и пособником горения. Газы могут светиться лишь во время самого горения или лишь немного спустя. Твердый углерод при горении дает достаточное количество газов, но они так быстро теряют свою теплоту и высокий накал, что перестают светиться, едва лишь потеряют Связь с его поверхностью, где происходит реакция. Если твердое вещество окисляется очень быстро, как например, сгорающий в кислороде углерод, то сгорающие в непосредственном контакте с горящим углеродом газы светятся и количество тепла, образующегося при горении, достаточно для образования «пламени». Светящееся и несветящееся пламя Пламя бывает двух видов — светящееся и несветящееся и, хотя почти всякое пламя является видимым, не всякое испускает достаточное количество света. Свечение пламени обусловлено: a) наличием в нем твердого вещества, b) плотностью его, т. е. давлением и плотностью участвующих в реакции газов, и c) его температурой. Присутствие твердого вещества в пламени — наиболее общая причина свечения, В качестве примера пламени мы возьмем пламя cвечи. Пламя свечи описано было неоднократно. Воск (смесь твердых углеводородов и жирных кислот) плавится под действием теплоты (получающейся в достаточном количестве в результате горения фитиля свечи) и всасывается фитилем. Поскольку фитиль непосредственно связан с пламенем, температура оказывается достаточной для превращения расплавленного воска в газ путем разложения или возгонки. Глазу на первый взгляд пламя кажется состоящим из нижней темной или слабо светящейся части и верхней светящейся части. На самом же деле вокруг нижней темной части имеется тонкая полоска светящегося пламени, а вокруг всего пламени находится как бы оболочка из совершенно незаметных для глаза газов. Темная часть состоит из несгоревших газов. В верхней части, где всосанный воздух благодаря конвекции вступает в контакт с горючими парами, происходит процесс горения; часть паров сгорает. Такое же явление имеет место и в узкой полоске, окружающей ядро пламени, куда также частично всасывается воздух. В наружной, едва заметной части, происходит полное сгорание. Свечение своим происхождением обязано отдельным частицам твердого углерода, накаленным добела; некоторые из них сгорают в светящейся части пламени, остальные в других частях. В пламени правильной формы, образуемом свечей, лампой или старинной газовой горелкой, лишь небольшое количество углерода не подвергается окислению. В пламени, имеющем неправильную форму, например в пламени, получающемся при сжигании обычных горючих материалов — дерева, бумаги, тканей и т. п., — воздуха, входящего в пламя, оказывается недостаточно, чтобы образовать надлежащую смесь с горючими газами, потребную для полного сгорания, и несгоревшие частицы углерода отлагаются в виде сажи и дыма. Образование частиц углерода в пламени горящих углеродистых веществ (в частности углеводородов) в течение долгого времени приписывали «преимущественному горению». Считалось, что кислород воздуха быстрее соединяется с водородом горючего, чем с углеродом, и следовательно часть последнего выделяется в той части пламени, где воздуха для полного горения недостаточно. При выходе же его наружу он сгорает. В результате же произведенных опытов со взрывом смеси углеводородов с водородом обнаружено, что кислород распределяется между водородом и углеродом, образуя воду и окись углерода, причем углерод стремился превратиться в окись углерода прежде, чем водород, сгорая, превращался в воду. Развивалась теория, что в пламени образовывался ацетилен, который экзотермически разлагался на составные элементы. Такая теория однако оказалась неудовлетворительной, так как ацетилен образовывался лишь иногда. Во время процесса разложения углеводорода кислород поглощался и образовывались кислородсодержащие соединения углерода, например альдегиды, которые в пламени разлагались, выделяя углерод. Таким образом процессы, протекающие при горении, оказались сложными. Хотя вопрос об «образовании» углерода оказался спорным, все же отложение несгоревших частиц углерода в виде сажи следует отнести или за счет недостатка кислорода (воздуха) или за счет неполного смешения его с горящими газами. Пламя, свечение которого обусловлено наличием частиц углерода, является наиболее общим типом светящегося пламени и образуется всегда при горении обыкновенных горючих материалов. Свечение пламени, впрочем, может быть обусловлено и наличием в нем других твердых веществ. Так например, при горении легкогорючих металлов, таких например, как магний, пламя получается светящимся вследствие образования твердых окислов (при горении магния пламя получается белое). Твердые вещества, вводимые в пламя, раскаляются, вследствие чего свечение увеличивается. Этот факт легко подметить на обыкновенном газокалильном колпачке, где окислы редких земель накаляются до сильного свечения посредством бунзенского пламени. Так как в данном случае твердые частицы могут быть как введены в пламя, так и выведены из него, то считать самое пламя в этом случае светящимся нельзя. При повышении температуры пламени повышается и свечение; такое повышение температуры может зачастую и несветящееся пламя сделать светящимся. Повышение температуры может быть достигнуто подогревом воспламеняющихся газов и воздуха. Если трубку горелки Бунзена нагреть докрасна и пропустить через нее смешанный с воздухом газ, пламя становится особенно светящимся. Замена воздуха кислородом вызывает увеличение свечения. Высокая температура дает возможность нагреть и инертный азот. Углерод в кислороде горит с образованием пламени, так как окислы углерода, находящиеся в соприкосновении с горящим твердым веществом, имеют достаточно высокий накал. На свечение пламени оказывает большое влияние давление участвующих в реакции газов. Возрастание давления повышает свечение, а понижение давления уменьшает его. Если зажженную свечу поместить под колокол и соединить последний с воздушным насосом, то при частичной откачке воздуха свечение быстро уменьшается. С другой стороны, при увеличении давления газы, горящие обычно несветящимся пламенем (например водород), можно заставить гореть светящимся пламенем. Густые и плотные пары и газы различных веществ обычно горят более светящимся пламенем, чем образованные продуктами, дающими пары меньшей плотности. Например, пары фосфора и его соединений, выделяющие плотные продукты горения, дают желтое пламя; соединения мышьяка — светящееся пламя. Если некоторые соли (лучше всего хлористые соединения щелочных или щелочноземельных металлов) ввести в малом количестве в пламя горелки Бунзена, то соль улетучивается или разлагается, и пламя принимает окраску, меняющуюся в зависимости от присутствующего металлического радикала. Такие металлические соли выделяют пары высокой плотности и таким образом дают светящееся пламя.

Многие газы горят несветящимся или очень слабо светящимся пламенем. Из них можно отметить водород, окись углерода (бледно-голубое пламя), метан, аммиак (бледно-желтое) и сероводород (голубое как при горении серы). Пары некоторых летучих жидкостей — сероуглерода и спирта — горят едва светящимся пламенем, а пламя эфира и ацетона, связанное с сравнительно небольшим отделением углерода, становится благодаря этому несколько коптящим.

Коптящее или светящееся пламя может быть превращено в несветящееся путем подмешивания воздуха в горючий пар или газ перед сжиганием. Ближайшим примером может служить горелка Бунзена. В бунзеновской горелке горючий газ поступает через форсунку у дна трубки горелки, воздух всасывается через отверстие благодаря быстрому движению поступающего через форсунку газа. Этого количества воздуха недостаточно для полного горения газа, но его достаточно для образования в соединении с газом горючей смеси, сгорающей вверху горелки. Пламя состоит из внутреннего конуса голубовато-зеленого цвета, окруженного тонкой чуть светящейся оболочкой. Внутренний конус состоит из частично окислившихся газов. Стремительный поток газа всасывает воздух в пламя, и в наружной оболочке происходит полное сгорание.

Температура пламени неодинакова для различных горючих газов и паров; неодинакова также и температура различных частей пламени; область полного сгорания имеет и наиболее высокую температуру. При сжигании некоторого количества горючего вещества выделяется определенное количество теплоты. Если известно строение вещества, можно рассчитать состав и объем получившихся продуктов горения. Зная удельную теплоту этих продуктов, можно высчитать максимальную температуру, достижимую в пламени. Следует помнить, что, если вещество горит в воздухе, на каждый объем кислорода, вступающего в реакцию, приходится 4 объема инертного азота и, поскольку азот присутствует в пламени, он нагревается выделяемой при реакции теплотой, и таким образом температура пламени будет равна температуре продуктов горения плюс азот. Все данные должны конечно выражаться в единицах одной и той же системы мер. При употреблении британской системы вес должен быть выражен в фунтах, а температура — в градусах Фаренгейта. Удельная теплота вещества меняется с температурой, так что определить приблизительно температуру возможно; точное же ее определение невозможно. На практике точный расчет температуры невозможен, так как в продолжение горения имеется непрерывная потеря теплоты. Эта теплота рассеивается различными путями. Часть уходит в виде лучистой теплоты и света и других форм энергии; часть теряется путем конвекции, в результате движения горячих газов пламени, вступающих в контакт с более холодной окружающей атмосферой; наконец, часть теплоты теряется, вследствие проводимости окружающей среды, в воздухе. Направленный вверх стремительный поток горячих газов пламени поглощает большее количество воздуха, чем потребно для горения, — эта «разбавка» также действует охлаждающе. Наибольшие потери теплоты происходят в результате излучения, и, если пренебречь теплом, теряемым вследствие конвекции и теплопроводимости, то получим температуру несколько ниже теоретического максимума. Повысить температуру пламени, увеличивая количество горючих газов в данный момент, мы не можем, так как при таком увеличении количества горючих газов расходуется и кислород, и таким образом продукты горения будут образовываться в большем количестве. При тесном смешении определенного количества воздуха, потребного для горения с горючим газом, мы получим наиболее благоприятные условия для получения максимальной температуры пламени. Это достигается путем применения горелки. Если мы попытаемся пропустить полностью потребное количество воздуха через отверстия бунзеновской горелки, то получится «обратный выхлоп» пламени, так как скорость распространения пламени вниз, через взрывчатую смесь, превысит скорость, с которой смесь движется по трубке горелки и выходит в верхнем конце ее. Придав смеси большую скорость посредством дутья или выпуская перед смешиванием воздух из резервуара под большим давлением, мы преодолеем это затруднение и получим довольно правильную подачу смеси в горелку. Вторичное всасывание воздуха будет весьма незначительным, а потому пламя не будет разбавляться избытком воздуха, как это обычно бывает при всасывании воздуха поверхностью пламени. При замене воздуха кислородом полученная температура повысится настолько, что накалит и инертный азот. Лучистая энергия (излучение) Светящееся пламя углеводородов, в котором весь воздух, потребный для горения, всасывается из окружающей атмосферы, не достигает столь высокой температуры, как пламя горючих смесей воздуха, например в горелке Бунзена. Кроме того, в первом случае получается неполное сгорание и образуется сажа. Однако, светящееся пламя излучает гораздо большее количество энергии. Обнаружено, например, что при горении ацетилена светящимся пламенем излучалось 28,2% теплоты, полученной при горении, а при горении того же самого газа несветящимся пламенем — всего 6,9%. Сильное излучение светящегося пламени играет важную роль в распространении огня и является причиной «живости» и тепла горящего угля. При горении газа нужно нагреть до свечения твердые частицы, которые отнимают значительную часть могущей быть излученной энергии.

Несложно догадаться, что цвет пламени будет зависеть от того, какие химические вещества в нем сгорают , если под действием высокой температуры отдельные атомы этих веществ высвобождаются – давая окраску. Было проведено множество экспериментов, о которых я напишу чуть ниже, для того, чтобы понять, как вещества влияют на цвет огня .

Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивался огонь.

Практически у всех дома есть газовые плиты или колонки, пламя в которых окрашено в голубой оттенок . Это обусловлено сгораемым углеродом , угарным газом, который и дает этот оттенок. Соли натрия, которыми богата природная древесина, дают желто-оранжевое пламя , которым горит обычный лесной костер или бытовые спички. Посыпав конфорку газовой плиты обычной поверенной солью, вы получите тот же самый оттенок. Медь дает зеленый цвет пламени. Думаю, вы не раз замечали, что обычная, не обработанная защитным составом, медь окрашивает кожу в зеленый оттенок, если долго носить кольцо или цепочку. Так и во время процесса горения. При высоком содержании меди пламя имеет очень яркий зеленый цвет, практически идентичный белому. Вы можете это наблюдать, посыпав медной стружкой все ту же газовую конфорку.

Проводились опыты с обычной газовой горелкой и различными минералами для того, чтобы определить их состав. Минерал берется пинцетом и подносится в пламя – по оттенку, в который окрашивается огонь, можно судить о различных примесях, присутствующих в элементе. Зеленый и его оттенки дают такие минералы как барий, медь, молибден, фосфор, сурьма и бор, дающий сине-зеленый цвет. Также в синий окрашивает пламя селен. Красное пламя даст литий, стронций и кальций, фиолетовое – калий, желто-оранжевый оттенок выходит при сгорании натрий.

Для исследования минералов и определения их состава используется бунзеновская горелка , дающая ровный бесцветный цвет пламени, не мешающий ходу эксперимента, изобретенная Бунзеном в середине XIX века.

Бунзен был ярым поклонником огненной стихии, часто возился с пламенем. Его увлечением было стеклодувное дело . Выдувая из стекла различные хитрые конструкции и механизмы, Бунзен мог не замечать боли. Бывали, что его заскорузлые пальцы начинали дымиться от горячего еще мягкого стекла, но он не обращал на это внимания. Если боль уже выходила за грань порога чувствительности, то он спасался своим методом – сильно прижимал пальцами мочку уха, перебивая одну боль другой.

Именно он и был родоначальником метода определения состава вещества по цвету пламени . Конечно, и до него ученые пытались ставить такие эксперименты, но у них не было бунзеновской горелки с бесцветным пламенем , не мешающим эксперименту. Он вводил в пламя горелки различные элементы на платиновой проволоке, так как платина не влияет на цвет пламени и не окрашивает его.

Казалось бы, метод хороший, не нужен сложный химический анализ, поднес элемент к пламени – и сразу виден его состав. Но не тут то было. Очень редко вещества встречаются в природе в чистом виде, обычно они содержат большой набор различных примесей , изменяющих окраску.

Бунзен пробовал различные методы вычленения цветов и их оттенков. Например, пытался смотреть через цветные стекла . Скажем, синее стекло гасит желтый цвет, который дают наиболее распространенные соли натрия, и можно было различить малиновый или лиловый оттенок родного элемента. Но и с помощью этих ухищрений определить состав сложного минерала удавалось лишь раз из ста.

www.ashari.ru — Какова температура адского огня?

     Д. Абду Даим аль-Кахиль

      У Пророка, мир ему и благословение, есть хадис переданный имамом ат-Тирмизи, в котором говорится: «Огонь Ада горел тысячу лет и стал красным. Затем он горел еще тысячу лет и стал белым. Затем он горел еще тысячу лет и стал теперь черным и темным».

      Теперь давайте рассмотрим этот хадис с точки зрения науки, чтобы узнать соответствует ли он науке?

      Ученые говорят, что каждый цвет имеет свою ограниченную температуру, самую малую температуру среди всех цветов, как об этом вам скажет любой фотограф или специалист в области профессиональных камер, имеет красный цвет. Он имеет очень низкий градус тепла, в пределах 1100-1500 градусов по цельсию.

      Белый цвет имеет более высокую температуру 5500 градусов. Черный цвет оказывается уже за пределами цветового спектра, то есть более 12000 градусов, это уже невидимый для глаза цветовой спектр.

 

      Исходя из сказанного, этот хадис наталкивает нас на мысль, Откуда наш любимец, Пророк, мир ему и благословение, мог знать эту цветовую градацию, с красного в белый из белого в черный, который и уже становится невидимым цветовым спектром?

      Есть также другой достоверный хадис Пророка, мир ему и благословение, который рассказали Бухари и Муслим, в котором Посланник Аллаха, мир ему и благословение, говорит: «Огонь, который вы разжигаете, является одной семидесятой частью огня Ада». То есть, огонь, которую мы разжигаем на этом свете является лишь одной семидесятой частью огня ада.

      Что это значит? Мы все знаем, что обычный огонь, который мы разжигаем имеет температуру 1100 градусов по цельсию, то есть, мы говорим об огне который мы все знаем на этом свете. Так вот, если мы умножим это число на 70, то есть, 1100 умножим на 70 мы получим 77000 тысяч градусов.

 

      А теперь если говорить по научному, какой же цвет имеет тепло с 77000 тысячью градусов? Конечно же черный, то есть, невидимый для человеческого глаза. Таким образом, Пророк, мир ему и благословение, рассказал нам хадис, в котором описал адский огонь как нечто черное и мрачное. Также Пророк, мир ему и благословение, пришел с другим хадисом, из которого ясно, что температура адского огня 77000 тысяч градусов, я вам даю минимальный градус 77000 тысяч но он еще выше. Также нам стало понятно, что с точки зрения науки этот огонь имеет черный не видимый для человеческого глаза цвет. Таким образом мы видим, что нет противоречия между словами Пророка, мир ему и благословение, и современной наукой.

 

 

 

Как подобрать оптимальный режим топки

 Температура нагрева печи

При повышении температуры горения цвет пламени меняется

вишнёвый — красный — оранжевый — жёлтый (соломенный) — белый

Для нас подходит жёлтый (соломенный) цвет. Темнее — недожиг газов, светлее — перекал.

Интенсивность горения регулируем поддувальной дверцей. Приоткрывая, увеличиваем поток воздуха и, следовательно, тягу. Прикрывая — уменьшаем. Находим такое положение, когда цвет пламени становится соломенным (светло-жёлтым). Конечно же такая возможность есть у печей со стеклянной топочной дверцей. Ну а как быть, если дверца глухая? Тогда ориентируемся по звуку горения. И оставив небольшую щёлочку — слегка приоткрыв ненадолго топочную дверцу. Примерно сориентироваться можно. Запомните какой звук при нужном цвете пламени, и ориентируйтесь на него. Гул должен быть средним — не очень тихим, не очень громким. Иначе либо будет недожиг, либо выгорят ваши дрова очень быстро, и мы через трубу натопим скорее улицу, чем не помещение.Частота и длительность топки

Теперь поговорим о том, как правильно топить печь. Это дело тоже не такое очевидно, как может оказаться на первый взгляд.

Первым делом закладываем в топку поленья. Сколько? Примерно на половину топки. В средней печи, когда топка не очень большая и не маленькая, это 6-10 штук, Цифра очень ориентировочная, так как дрова бывают самые разные. Если тонкие, то побольше, если толстые, то и 3-4 с трудом втиснешь. Топка должна быть заполнена на половину или на две трети. Важно помнить, что огню нужен воздух, то есть свободное пространство над дровами должно оставаться. Минимум 20 см. Правда есть одна тонкость.

Пространство над дровами особенно важно для печей Кузнецова, потому как их устройство таково, что основные газы из топки поднимаются вверх. А вот в некоторых оборотных печах (старого традиционного типа, вроде шведки или голландки) хайло (выход из топки) может располагаться сзади топки или даже сбоку (у меня, например, в двойной печи газы уходят вбок). И в таких печах пространство над поленьями не так важно, потому как тяга переориентирует направление горения в сторону хайла, огонь движется по диагонали в направлении потока, вытягивающего газы и пламя. Но и в этом случае забивать топку до отказа всё же не стоит. Мера нужна во всём и это универсальное правило, в том числе и при топке печи.

Дрова уложили, растопку пристроили, спичкой чиркнули, пошёл огонёк объедать наши углеводороды, наращивая аппетит и увеличивая хватку. Печь начинает разгораться. Теперь нужно поддувальную дверцу открыть посильнее — на начальной стадии — стадии розжига, — пока тяга ещё слабенькая, пассивная, только за счёт перепада давления наверху трубы (потому труба и должна быть по норме не меньше 5 метров от дна топки), нужно обеспечь максимальный приток воздуха к огню. Иначе может задымить. В некоторых печах или в определённых случаях (после долгого перерыва, например), или когда дрова сыроваты, или погода с низким давлением, сырая и дождливая, приходится даже открывать топочную дверцу, пока пламя не разгорится. Но в этом случае следим внимательно — ни на шаг от печи не отходим, чтобы ни дай Бог огню двинуть не в сторону трубы, а в помещение.

Как только огонь за дрова схватился и уже не отпустит их, закрываем топочную дверцу (если пришлось с её помощью растапливать. Если без неё обошлось просто оставляем печь в покое на какое-то время. Она должна пройти стадию розжига и перейти на уровень постоянного горения. Сколько то дрова прогреваются, включаясь всей своей массой в процесс горения. В это время прислушиваемся к гулу, который постепенно набирает силу — так как по мере розжига усиливается тяга. Если топочная дверца со стеклом, посматриваем на пламя. Теперь нам нужно определить, когда печь выйдет на уровень устойчивого горения. И подобрать для неё оптимальные условия. Собственно у нас в руках только одна возможность — подача воздуха через поддувальную дверцу.

Стадия устойчивого горения (рабочий режим)

Когда гул превратился в довольно сильный, печь начала уже не гудеть, а реветь, цвет пламени стал не просто жёлтым, а более светлым, белее, это значит, что стадия розжига завершилась, печь перешла в рабочий режим. Прикрываем поддувало настолько, чтобы гул стал более спокойным, а цвет пламени оставался соломенно-жёлтым. Не весь, конечно же, но самые яркие языки. В глубине будут и более красные участки — это нормально, так как температура в очаге горения неравномерная. Мы следим за самыми яркими. Если же после этого цвет языков краснеет, а гул почти пропадает, значит прикрыли слишком сильно. Приоткрываем, усиливая немного тягу. И вот, подобрав оптимальный режим горения, на какое-то время отвлекаемся от печки и занимаемся своими делами.

Правда тут важно понимать, что пока топится печь, мы должны быть поблизости. Для горожанина, привыкшего к тому, что обслуживающая его техника это уже давно автоматы и полуавтоматы и можно о ней не беспокоиться, такое посягательство на свободу может показаться обременительным или вовсе вызывающим. Но что делать — печь прибор особый, в ней живёт особая стихия, неукротимая и опасная, требующая к себе очень уважительного отношения. Это как с тигром на арене. Одна неточность — и жди беды. Поэтому смиряем свой гордый нрав независимости и приноравливаем уклад к этой новой подробности по имени «топка печи». Приучите себя к мысли, что это определённое таинство и относиться к нему надо внимательно, бережно и уважительно. А кроме того во время топки, то есть при грамотном взаимодействии с печью и огнём тебе что-то передаётся, что-то такое, что прибавляет силы, мира и особой внутренней гармонии. Не даром многие так жаждут посидеть у камина и посмотреть на огонёк, весело скачущий по поленьям. Правда, тут есть свои тонкости (в том числе и по поводу камина). Но о них поговорим в другой статье.

Итак. Проходит какое-то время. Мы поблизости: готовим, разогреваем на печи бед, топчемся по своим надобам неподалёку и время от времени прислушиваемся и присматриваемся к огоньку. Если заметили, что процесс немного угасает, можно взять кочергу (обязательный атрибут печи — без неё даже и не затевайтесь топить, только намучаетесь) и поворошить поленья и угли, «пошевелить», как принято говорить. В центре-то горят сильнее, по краям слабее, наша задача добиться того, чтобы все дрова превратились в угли одновременно или почти одновременно. Почему? Скажу позже. Поворошили, прикрыли дверцу и проверяем состояние горения: цвет и гул. Если твёрдых несгоревших частей поленьев ещё много, восстанавливаем прежний режим: светло-жёлтый с ровным гулом. Если же недогоревших частей совсем мало, а в топке в основном угли, поддувало можно ещё немного прикрыть. Когда дрова в основном прогорели, печь переходит в завершающую стадию горения.

Как правильно топить печь дровами

Как правильно растопить печь

Завершающая стадия горения

Перегрев печи

Если дрова не прогорели

Какими дровами лучше топить печь

Как сделать цветной огонь? Опыты для детей :: Это интересно!

Мы с детьми задались вопросом: почему огонь от костра и свечки желтого цвета, а вот от газа на плите — синего? И узнали много интересного!
Оказывается, цвет пламени зависит от температуры огня и химического состава тех веществ, которые в нем горят.
Чаще всего, чтобы окрасить пламя в необычный цвет, требуются достаточно экзотические ингредиенты. Но и у каждого дома есть такие вещества, которые будут гореть разными цветами.
Вот с помощью них мы и решили красить огонь.
В ходе этих опытов у нас получился желтый, зеленый, синий, красный и багряный огонь.
Хотите вместе со своими детьми тоже повторить такое?
Рецепты и ход экспериментов ниже.

Почитав разнообразную теорию в интернете, мы нашли такие рецепты:

В желтый цвет пламя окрашивает натрий (он доступен нам в форме хлорида натрия — обычной поваренной соли и гидрокарбоната натрия — пищевой соды). Синим цветом горит газ метан (тот, что у нас в газовой плите) и спирт.
Синий цвет и его оттенки дают хлорид меди, селен, бор.

Зеленый цвет дает пламени медь (обычная медная проволока или, например, порошок медного купороса).

С остальными цветами сложнее, уж очень редкие в них компоненты. Ну а вдруг они есть у вас дома или вы знаете, где их можно достать? 😉
Зеленый цвет и его оттенки огню кроме меди еще придают барий, молибден, фосфор, сурьма.

Красный цвет дают соли стронция, кальция, хлорид лития.

Багряный цвет — хлорид калия.

У нас дома из всего перечисленного нашелся метан, натрий и медь. Поэтому мы ставили опыты с ними.

Самое простое получить синее пламя — включаешь газовую конфорку — и на плите загорается синий огонек:)

Если внести в него обычную медную проволоку, загнутую на конце колечком, и подождать несколько секунд, пока проволока не раскалится, то можно увидеть зеленое пламя. 

Правда, проволока очень быстро покрывается окислом, и медь перестает гореть. Поэтому надо или часто-часто очищать проволоку или использовать медный купорос. Для этого мы просто макали смоченный водой кончик проволоки в голубой порошок медного купороса и подносили к огню. Зеленый цвет пламени держится гораздо дольше, хотя и здесь кристаллики очень быстро окисляются.

А если макнуть ту же проволоку, смоченную водой, в соль или соду и внести ее в синее пламя газовой конфорки, то пламя тут же станет желто-оранжевым. Таким, как мы привыкли видеть его в костре. Ведь огонь костра имеет оранжевый цвет тоже из-за натрия — в древесине содержится много солей.

Вот такие волшебные превращения огня!

Попробуйте — это очень просто и очень интересно! А главное, практически безопасно, если только ваша проволочка будет достаточно длинной, чтобы не обжечь руку.

Еще опыты и эксперименты по химии для детей в моем блоге:

ОБЪЯСНЕНИЕ ПЛАМЕНИ РАЗНЫХ ЦВЕТОВ — Системы управления огнем

Пламя пожара имеет несколько разных цветов. Цвета пламени представляют собой различные вещества, которые горят в огне. Более горячий огонь горит с большей энергией, и он отличается по цвету от более холодного огня.

Хотя красный цвет обычно означает жарко или опасность, при пожаре он указывает на более низкие температуры. В то время как синий представляет собой более холодные цвета для большинства, в огне все наоборот, что означает, что это самое горячее пламя.Когда все цвета пламени сочетаются, получается бело-синий цвет, который является самым горячим.

ТЕМПЕРАТУРА

Большинство пожаров является результатом химической реакции между топливом и кислородом, называемой горением. Во время горения температура постепенно повышается, и возникает пламя, когда температура повышается до точки, при которой топливо испаряется и соединяется с кислородом. Красное свечение возникает при температуре около 932 ° F. Красное пламя возникает при температуре 1112-1832 ° F и становится оранжевым между 1832-2192 ° F.При 2192–2552 ° F пламя становится желтым, а если оно становится более горячим, оно становится сине-фиолетовым.

ЦВЕТА

Оранжевый — наиболее распространенный цвет пламени. Он возникает в результате сжигания углерода, который содержится в дереве, бумаге, древесном угле, газе и т. Д. Когда сжигается любой углеродсодержащий источник топлива, в пламя выделяются мельчайшие частицы углерода. Частицы освещаются пламенем, создавая вид оранжевого пламени. При пожаре некоторые углеродсодержащие источники топлива могут сгореть не полностью.Когда некоторые из несгоревших углеродных соединений попадают в огонь, цвет становится оранжево-желтым. Это совершенно нормальный цвет для большинства традиционных источников топлива и лучший цвет для жарки и копчения мяса с сильным ароматом. Голубое пламя означает, что весь углерод сгорел и нет твердых частиц, которые можно было бы осветить.

Позвоните Fire Control Systems сегодня для оценки риска пожара! Мы предоставляем все услуги пожарной безопасности, инструктаж и обучение, необходимые для вашего здания.

Что означает цвет пламени?

Оранжевое и желтое пламя указывают на несгоревший углерод

Не все углеродсодержащие источники топлива дают оранжевое или желтое пламя. Эти цвета указывают на присутствие несгоревших углеродных соединений. Углерод обычно сгорает при сгорании, но в нем могут оставаться следовые количества. Когда огонь горит, некоторые из этих несгоревших углеродных соединений выделяются в пламя, а не полностью воспламеняются. Конечный результат — пламя оранжевого или желтого цвета.

Это не означает, что оранжевое или желтое пламя — это плохо. Напротив, вы можете ожидать, что большинство традиционных источников топлива, включая дрова премиум-класса, будут производить пламя любого из этих двух цветов. Это совершенно нормально и не должно вызывать никаких поводов для беспокойства. На самом деле, оранжевое и желтое пламя лучше всего подходит для жарки и копчения мяса, так как оно выделяет более пикантный и ароматный дым.

Голубое пламя указывает на полное сгорание углерода

Если вы используете газовый гриль или плиту, вы можете обнаружить голубое пламя.Пропан, как и дрова, содержит соединения углерода. Однако он часто дает голубое пламя вместо оранжевого или желтого пламени, потому что сжигает весь углерод. В статье, опубликованной Университетом Южной Каролины в Бофорте (USCB), объясняется, что голубое пламя указывает на полное сгорание углерода. Когда все углеродные соединения сгорают, в пламени нет твердых частиц, которые могли бы загореться. Таким образом, пламя выглядит ярко-синим.

Оранжевое пламя указывает на температуру от 1100 до 2200 градусов

Не только эффективность сжигания углерода в пламени определяет его цвет.Температура пламени также влияет на его цвет. Оранжевое пламя, например, обычно возникает при температуре от 1100 до 2200 градусов по Фаренгейту. Это соответствует температуре, при которой горит древесина. Однако, когда огонь горит холоднее или горячее, цвет пламени может измениться.

Голубое пламя указывает на температуру от 2300 до 3000 градусов

Голубое пламя горит сильнее оранжевого, температура достигает 3000 градусов по Фаренгейту. По этой причине наряду с полным сгоранием углерода горящие газы пламя обычно имеет синее пламя.Они нагреваются быстрее и до более высоких температур, чем пожары с использованием других источников топлива, в результате чего возникает синее пламя. Однако, если температура пламени упадет до 2200 градусов или ниже, оно может стать оранжевым или желтым, особенно если для этого используется материальный источник топлива, например дрова.

Химические вещества и соединения могут повлиять на цвет пламени

Наконец, стоит упомянуть, что присутствие определенных химикатов или соединений может изменить цвет пламени. Например, зеленое пламя указывает на присутствие меди.Когда медь нагревается, она поглощает энергию, которая проявляется в виде зеленого пламени. С другой стороны, розовое пламя указывает на присутствие хлорида лития. А при горении хлорида стронция образуется красное пламя. Конечно, вам следует избегать сжигания химикатов из-за потенциальной опасности для здоровья. Ученые часто создают это пламя в контролируемой среде, где оно защищено от потенциально токсичных паров.

Следует ли мне беспокоиться о цвете пламени?

Единственный раз, когда вам следует беспокоиться о цвете вашего пламени, — это когда оно не оранжевое, желтое или синее.Эти три цвета указывают на естественный процесс горения, при котором огонь полностью или частично сжигает все углеродные соединения топлива. Но если вы заметили зеленый, розовый или другие альтернативные цвета пламени, вам следует подумать о выборе другого источника топлива. Как упоминалось выше, эти цвета могут указывать на присутствие химических веществ или соединений, некоторые из которых могут быть вредными для вашего здоровья.

Не позволяйте недостатку дров помешать вам наслаждаться камином или кострищем этой зимой.Запаситесь первоклассными закаленными дровами, посетив нашу страницу заказа прямо сейчас!

Объяснение цвета, формы и движения пламени огня

Понять причину, по которой пламя имеет разный цвет, форму и движение

Узнайте о цвете, форме и движении огня.

© MinutePhysics (издательский партнер Britannica)

---

Выписка

Мы знаем, что пожар возникает в результате сгорания органических материалов и кислорода. Но разве вы до сих пор не задаетесь вопросом, что такое огонь? Почему газовое пламя синее, а дрова — оранжевое? И почему пламя движется так завораживающе? Химия может сказать нам рецепт горения, но световое шоу — это все, что связано с физикой.

Когда пламя горит чисто, как газовое пламя, паяльная лампа или основание свечи, тепло побуждает молекулы испускать свет, обычно бледно-голубой, от атомных переходов.Это из квантовой механики. Теперь, когда топливо не такое чистое и не горит полностью, как дрова, уголь или верхняя часть пламени свечи, немного синего света все равно остается.

Но вы этого не видите, потому что он подавлен светом от всех частиц сажи и дыма. Они раскалены докрасна. Так почему же светятся горячие предметы? Процесс, называемый излучением черного тела, заставляет все объекты светиться светом, цвет которого зависит от их температуры. Причина, по которой вы не видите, что ваши друзья светятся, заключается в том, что мы слишком крутые, чтобы светиться видимым светом.Мы светимся инфракрасным светом.

Но лава, раскаленный кусок железа или сажа в пламени — все достаточно горячие, чтобы светиться знакомым красно-оранжевым светом. И почему пламя имеет форму языков, устремленных к небу? Сила тяжести. Притяжение земли — вот что заставляет подниматься горячий воздух. И эта конвекция придает пламени привычную форму. Если вы зажжете спичку в невесомости, пламя расширится, как воздушный шар. Ничего не сказано, куда идти. Так оно и есть во всех направлениях.

Теплота огня зависит от его цвета

Интересный факт об огне заключается в том, что разные цвета вызывают колебания тепла.

От костра до вечеринок с барбекю, вы когда-нибудь замечали разницу в цвете огня? Что ж, возможно, вы видели самые крутые мерцания на костре. Цвет сочетает в себе красный и белый цвет, когда пламя танцует среди бревен. Вещества ответственны за изменение цвета. Факелы меняют свой цвет в зависимости от горящих элементов. Более горячий огонь горит, чтобы произвести больше энергии и выглядеть иначе, чем обычный огонь.

Эти факты помогают астрономам узнать температуру и состав далеких звезд.

Красный цвет всегда напоминает нам об опасности или чем-то ужасном. Но не в случае пожара. Красное пламя — самое холодное, учитывая температуру. С другой стороны, мы восхищаемся синим цветом в нашем обществе. Хотя синий — прекрасный цвет, голубое пламя огня — одно из самых горячих во всем мире. Когда любая искра сочетает в себе все цвета, она становится белой.Белый огонь — самый горячий из всех.

Горение огня и цвета

Горение пожара является результатом горения, химической реакции. Реакция горения происходит, когда топливо и соединение кислорода, особенно молекулярный кислород, вступают в химическую реакцию. Огонь выделяет тепло как экзотермическую реакцию. Танец пламени, который мы видим наверху и внутри горящей субстанции, представляется нам разными цветами. Цвет зависит от количества тепла, выделяемого пламенем.В результате холодное пламя становится красным, а белые вспышки — горячими. Чем горячее становится огонь, тем больше он меняет свой цвет. Если огонь продолжает нагреваться все больше и больше, он меняет свой цвет с красного на оранжевый, затем на желтый и, наконец, на синий. Если огонь кажется вам белым, это означает, что он испускает все цвета одновременно.

Температура возгорания и цвета

Горение — это медленный процесс при медленном повышении температуры. Это постепенное повышение температуры за один раз достигает определенной точки, когда топливо испаряется и соединяется с кислородом.Когда температура достигает 932 градусов по Фаренгейту, красное свечение становится видимым. Диапазон температур от 1112 до 1832 градусов по Фаренгейту показывает вам красное пламя. Чтобы увидеть оранжевое пламя, вам нужна температура от 1832 до 2192 градусов по Фаренгейту. Это оранжевое пламя становится желтым, когда температура составляет от 2192 до 2552 градусов по Фаренгейту. Если температура поднимается выше, вы можете увидеть сине-фиолетовый огонь.

Цветные и химические реакции

Цвет пламени зависит не только от температуры, но и от химического состава топлива.В боеприпасах присутствует множество химических веществ. Химические вещества, присутствующие в топливе, также по-разному реагируют на кислород. Во время этих окислительных реакций цвета появляются естественным образом в зависимости от количества выделяемой энергии. Например, вы можете представить себе фейерверк. Производители используют барий в петардах, которые производят пламя зеленого цвета. Вы также заметили синий слой вокруг основания газовой горелки или пламени свечи. Это из-за окисления углерода и водорода. Когда они полностью окисляются, они производят фиолетовые и синие вспышки, которые становятся видимыми для вас.

Цвета звезд

Чтобы измерить или предположить температуру звезды, астрономы полагаются на наблюдение ее цвета. Излучение черного тела — это электромагнитное излучение, и все объекты во Вселенной излучают столько излучения. Если температура изменяется, его энергия излучения и длина волны также меняются.

Объекты, излучающие красный или инфракрасный свет, не могут быть такими же горячими, как предметы, излучающие фиолетовый или ультрафиолетовый свет.Оранжевый, желтый и синий свет остаются между этим диапазоном. Помимо всех этих цветов, звезды также излучают зеленые лучи. Но мы не видим этого цвета. Звезды излучают не только зеленый свет, но и другие цвета. Таким образом, зеленый цвет остается незаметным для разных цветов. Все звезды уникальны, поскольку имеют свой спектр. Спектр конкретной звезды дает астрономам больше информации для изучения ее температуры и атмосферных элементов этой звезды.

Цветовая температура / баланс белого: горячее — холодное, а холодное — горячее! |

Я просто хочу осветить здесь очень, очень основную теорию цветовой температуры / баланса белого.Я чувствую, что даже самый поверхностный взгляд очень помог бы мне, когда я впервые пытался выяснить, что такое чёртова температура с точки зрения света! Это довольно неинтуитивная идея, пока вы действительно не начнете думать о ней и не взглянете на физику.

Температура сбивает! Википедия диаграмма видимого спектра

Почему она такая неинтуитивная? Потому что мы склонны думать о холодном как о более синем (эстетически / художественно крутом) и о красном как о более горячем (эстетически / художественно горячем), тогда как цветовая температура — это чисто физическое свойство, которое на самом деле работает противоположным образом.

С физической точки зрения, если мы посмотрим на спектр видимого света, мы воспринимаем свет в диапазоне частот 430–770 ТГц. Более высокие частоты имеют больше энергии, а более низкие частоты — меньше энергии. Синий — более высокая частота / более высокая энергия, а красный — более низкая частота / более низкая энергия.

Это, возможно, станет более интуитивно понятным, если мы посмотрим на пламя свечи. Вы, наверное, уже знаете, что самая горячая часть пламени (у основания возле зоны ожога и краев формы пламени) кажется синей.По мере удаления от этой зоны пламя становится более желтым, оранжевым и, наконец, красным в наименее горячих точках. Итак, по пламени мы можем видеть, что самые высокие температуры производят самый синий свет.

Важно четко понимать, что люди могут использовать тепло и холод таким образом, чтобы инвертировать реальную систему тепла и цветовой температуры, используемую в наших камерах. В искусстве синий — более холодный цвет, но физически синий — более горячая температура. Наши камеры работают в физической сфере.

Как только вы это сделаете, будет намного проще продумать балансировку температуры (часто называемую просто балансировкой белого, хотя могут быть различия).

Что делает камера, а чего нет? Наши глаза автоматический баланс белого!

Другой потенциально сбивающий с толку момент при выборе температуры в камере заключается в том, что мы выбираем не ту температуру, которая нам нужна, а, скорее, температуру, которую камера должна принять за изображение. Мы хотим настроить камеру так, чтобы она видела то же, что видят наши глаза.

Если вы возьмете лист белой бумаги и посмотрите на него в комнате с тусклым освещением, он покажется вам белым.Если вы вытащите тот же лист бумаги на улицу в солнечный день, он будет казаться вам почти такого же цвета. Физический свет, отражающийся от этой бумаги к вашей визуальной системе в этих двух сценариях, сильно отличается, но наша визуальная система очень и очень адаптируется к нашим условиям, и мы, по сути, «автоматический баланс белого». Мы корректируем различия в физической температуре света и воспринимаем эти различия намного меньшими, чем они есть физически.
В то время как наши глаза балансируют в зависимости от типа света в нашем физическом пространстве, они не выполняют того же действия при изучении изображения, снятого камерой.

Был очень известный недавний мем о платье, которое было либо бело-золотым, либо сине-черным. Это была оптическая иллюзия, в которой использовалась методология, запутывающая нашу систему баланса белого. То, как вы воспринимаете платье, зависит от контекста, в котором ваша зрительная система выбирает баланс белого. Настройки камеры могут изменить восприятие цвета таким же образом.

Как установить температуру? Таблица Википедии по цветовому балансу

Если мы хотим, чтобы камера видела то, что видят наши глаза, нам нужно установить температуру камеры в соответствии с температурой изображения и нейтрализовать цвета так же, как наши глаза, когда мы смотрим на этот лист бумаги. при солнечном свете или при слабом освещении.

Метод: в меню настройки температуры или баланса белого камеры выберите температуру, которая соответствует значению вашего источника света.

Приблизительные значения температуры источника света указаны в таблице слева. Они могут различаться в зависимости от многих факторов, и часто есть смешанные источники с разными температурами, что может быть сложно. Вам нужно будет использовать глаза, чтобы решить много раз!

Что произойдет, если вы не установите для камеры ту же температуру, что и источник (и) света? Ваша камера не может компенсировать способ, которым ваши источники отбрасывают свет, и вы получаете окраску, противоположную настройке температуры вашей камеры:

• Если вы установите температуру ниже, чем температура источника света, камера будет считать, что источник света более красный, и попытается исправить это, уменьшив красноту изображения, что приведет к более синему изображению.
• Если вы установите температуру выше, чем температура источника света, камера будет считать, что источник света более синий, и попытается исправить это, уменьшив синеву изображения, что приведет к более красному изображению.

  Совет. Одним из решений для смешивания типов освещения является поиск способов согласования источников света. Мы стараемся использовать светодиодные панели, которые генерируют свет 5500K, который хорошо сочетается с обычным дневным светом. (Однако сопоставить фактический солнечный свет, проникающий в комнату, ОЧЕНЬ сложно.)

Пример настроек цветовой температуры

Вот пример изображения, которое я снял в формате RAW (чтобы я мог регулировать температуру камеры в посте) на Canon 5Dmkii. Первое изображение — это оригинал, который я снял с разрешением 5500K (это значение, выбранное камерой для автоматического баланса белого). Для каждого из последующих изображений я загрузил файл RAW и отрегулировал температуру, чтобы воссоздать сценарий, в котором я снимал это изображение, используя эту настройку температуры на камере.Низкие значения температуры приведут к синему изображению, высокие значения температуры приведут к красному изображению (опять же, противоположность температурной шкале, поскольку камера компенсирует ожидаемый цвет на основе температуры).

Я выбрал это изображение из-за присутствующего смешения цветов. Вы даже можете обнаружить, что предпочитаете настройку цветовой температуры, отличную от 5500K. Не бывает «правильной» температуры. Достаточно правильно установить температуру, чтобы добиться желаемого результата.

5500K — Автоматический баланс белого (AWB) при съемке

Следующее слайд-шоу варьируется от 2,000K до 50,000K

Если вы хотите узнать больше о балансировке белого, я думаю, что приведенное ниже руководство действительно превосходно и содержит некоторые дополнительные детали, которые я здесь не рассмотрел.

Баланс белого — Руководство для начинающих

Шкала цветовой температуры

для лампочек

Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина. Важно знать, какую цветовую температуру вы ищете при следующей покупке освещения. Цветовая температура лампочки или светодиодного светильника описывает, как появляется свет, когда мы смотрим прямо на светильник или лампочку.

Как мы измеряем цветовую температуру?

Мы знаем, что цветовая температура измеряется единицей, называемой Кельвином (K).Шкала температуры Кельвина начинается с нуля и составляет 0 кельвинов (К). Теперь представьте, что в вашем камине горит огонь, и вы увидите различную цветовую температуру в пламени. Вы можете увидеть желтый, оранжевый, красный и синий. Если огонь горит газовым пламенем, вы обязательно увидите синий цвет. По мере того, как интенсивность огня увеличивается, мы перемещаемся вверх по цветовой шкале, теплое или более низкое пламя может быть 2700K, тогда как самая горячая часть огня может быть синей в диапазоне 6500-7000K.

Теплый белый 2400K-3000K

Многим клиентам действительно нравятся теплые тона, которые сочетаются с лампами накаливания, которые попадают в диапазон от 2700K до 2800K.Есть некоторые исключения, поскольку неодиновые лампы производства Chromalux имеют покрытие, которое отфильтровывает желтые и красные длины волн. Лампочки и светильники, имитирующие теплую белую цветовую температуру, обычно используются в освещении ресторанов, жилых помещений, пешеходных дорожек в отелях, а также в комнатах и ​​помещениях, где для создания настроения необходима теплая атмосфера.

нейтральный белый 3500K

Эта цветовая температура очень популярна в офисах и коммерческих зданиях, так как это цветовая температура, которая находится между теплым белым 3000K и холодным белым 4000K.Мы обнаружили, что многие из продаваемых ламп F32T8 имеют высокий индекс цветопередачи 80+ и цветовую температуру 3500K.

Холодный белый 4000K-4300K ​​

Холодный белый цвет также очень популярен в офисах и коммерческих зданиях, поскольку вы поднимаетесь по цветовой шкале, и у вас появляется немного желтого и немного голубовато-белого света.

Полный спектр 5000K-5765K

Свет полного спектра — это широко используемый термин для обозначения очень сбалансированного света. Обычно, когда вы доходите до 5000–5765 К, мы называем эти температуры попадающими в полный диапазон спектра.Когда вы визуально смотрите на свет, наши глаза видят очень белый, четкий и чистый свет, который привлекает внимание в современных помещениях, покрасочных камерах, заправочных станциях, больницах и офисах.

Дневной свет 6500K

Можно подумать, что дневной свет будет того же цвета, что и свет снаружи, но это далеко не так. Дневной свет попадает в синий спектр, и вы начинаете видеть меньше желтого и белого. У вас все еще будет то, что кажется ярким, но по сравнению с полным спектром вы можете визуально увидеть, как синий свет начинает преобладать над цветом света.

2 августа 2018 Сэм

Реконструкция трехмерного пламени с цветовой температурой

Существует взаимно однозначное отображение между температурой и цветом светового пламени в соответствии с принципом радиационной термометрии [16]. В этом разделе идеальный цвет черного тела получается из закона черного тела Планка и принципа трех основных цветов ( T2RGB ), а метод поиска ближайшей точки разработан для расчета цветовой температуры изображений пламени ( RGB2T ). {780} K_ { T} (\ lambda) M (\ lambda, T) Y (\ lambda) \ mathrm {d} \ lambda}, \ end {align} $$

(9)

где \ (\ eta \) демонстрирует коэффициент преобразования между выходным током и значением серого изображения.{2} \) и может быть получен путем калибровки.

Монодромия температуры определяет монодромию спектров излучения объектов, а также определяет монодромию цвета, создаваемого спектрами излучения. Следовательно, существует взаимно однозначное соответствие между измеренной температурой \ (T \) и выведенными значениями уровней серого R, G, B пикселя ПЗС [16, 18, 19].

Однако с точки зрения пламени трудно найти реальную поверхность, так как это объемный радиатор. Интенсивность пикселя на изображении пламени определяется интегралом лучистой энергии небольших излучателей с разной температурой вдоль видимого луча, как показано на рис.6а. Разделение трехмерного пламени на воксели и наличие сияющего \ (i \) -го воксела с температурой \ (T, M_ {i} (T) \) можно рассчитать с помощью уравнения. 7. Тогда сияющее существование, которое пиксель \ (j \) получил от вокселя \ (i \), можно сформулировать как [10, 19]

$$ \ begin {выровнено} M_ {i} = W (i \ rightarrow j ) M_ {i} (T), \ end {align} $$

(11)

, где \ (W (i \ rightarrow j) \) — вес вокселя \ (i \) по отношению к интенсивности пикселя \ (j \), а световое существование всех вокселей в пикселе \ (j \) можно описать как

$$ \ begin {align} M_ {j} = \ sum _ {i} M_ {i}.\ end {align} $$

(12)

Предположим, что накопленное радиантное существование \ (M_ {j} \) равно лучистому существованию идеального поверхностного радиатора с температурой \ (T \), а именно \ (M_ {j} = M (T) \), то же самое будет получена освещенность на плоскостях изображения, и ПЗС-матрица выдаст такую ​​же интенсивность пикселей. Таким образом, объемное пламя может быть аппроксимировано идеальным поверхностным излучателем в направлении обзора в соответствии с принципом радиационной термометрии [10, 16, 18, 19], как показано на рис. {780} \ bar {b} (\ lambda) M (\ лямбда, T) \ mathrm {d} \ lambda \ end {array}, \ right.\ end {align} $$

(13)

, где \ (\ bar {r} (\ lambda), \ bar {g} (\ lambda) \) и \ (\ bar {b} (\ lambda) \) — функции чувствительности для R, G и B датчики соответственно.

Чтобы упростить интегральное вычисление и избежать зависимости цветового пространства RGB от устройства, для вычисления цветового спектра принят дискретный метод [22]. Сначала мы вычисляем трехцветные значения цветового пространства CIE \ (XYZ \), а затем преобразуем воспринимаемый цвет CIE \ (XYZ \) в параметры устройства \ (RGB \) с определенной цветностью основного цвета.{780} \ bar {z} _ {\ lambda} \ cdot M (\ lambda, T) \ end {выравнивается}, \ end {выравнивается} $$

(14)

здесь \ (\ bar {x} _ {\ lambda}, \ bar {y} _ {\ lambda} \) и \ (\ bar {z} _ {\ lambda} \) — это функции согласования цветов CIE. . Они построены путем измерения среднего цветового восприятия образцов людей-наблюдателей во всем видимом диапазоне [21]. Поскольку воспринимаемый цвет зависит только от относительных величин \ (X, Y \) и \ (Z \), координаты цветности определяются как

$$ \ begin {выровнены} \ begin {align} & x = X / ( X + Y + Z) \\ & y = Y / (X + Y + Z) \\ & z = Z / (X + Y + Z) \ end {выровнено}.\ end {align} $$

(15)

Кроме того, мы преобразуем воспринимаемый цвет (CIE \ (XYZ \)) в цвет устройства (RGB), решая \ ((r, g, b) \) в уравнении. 16.

$$ \ begin {align} & \ begin {bmatrix} x_ {r} & x_ {g} & x_ {b} \\ y_ {r} & y_ {g} & y_ {b} \\ z_ {r} & z_ {g} & z_ {b} \ end {bmatrix} \ cdot \ begin {bmatrix} r \\ g \\ b \ end {bmatrix} = \ begin {bmatrix} x \\ y \\ z \ end {bmatrix}, \ end {align} $$

(16)

где \ ((x_ {r}, x_ {g}, x_ {b}), (y_ {r}, y_ {g}, y_ {b}) \) и \ ((z_ {r}, z_ {g}, z_ {b}) \) известны как параметры цвета, определенные оборудованием; \ ((r, g, b) \) — вес красного, зеленого и синего основных цветов, которые дают желаемые \ (x, y \) и \ (z \). {2}} \)) методом поиска ближайшей точки (\ (RGB2TI \)), затем преобразовать цветовую температуру и общую интенсивность обратно в изображения RGB (\ (TI2RGB _ {\ mathrm {convert}} \)) с помощью расчета цвета излучения черного тела.Рис. 8b, f показывает, что распределения температуры, рассчитанные по рис. 8a, e, в основном соответствуют реальному пламени. На рис. 8c, g показано, что восстановленные изображения из рис. 8b, f такие же, как и исходное пламя (рис. 8a, e), и ошибки преобразования (рис. 8d, h) визуально приемлемы. Следовательно, преобразование цветовой температуры является эффективным способом сопоставления интенсивностей RGB с цветовой температурой и ее совместной интенсивностью при реконструкции пламени.

Рис. 8

Примеры преобразования цветовой температуры пламени.Первые данные поступают из Reelfire 2 [25], а вторые данные поступают из набора данных Alcohol . Где , , и — исходные изображения RGB; b , f — расчетные температурные поля с эквипотенциальными линиями с использованием метода исследования ближайшей точки; c , g показывают результаты преобразования поля температуры обратно в цветное изображение; d , h — остатки \ (\ mathbf {a} {-} \ mathbf {c} \), \ (\ mathbf {e} {-} \ mathbf {g} \), (\ ( RGB {-} RGB _ {\ mathrm {convert}} \)), а остаточные графики показаны в оттенках серого

.