Gli antichi greci e alchimisti pensavano che il fuoco fosse esso stesso un elemento, insieme a terra, aria e acqua. Tuttavia, la moderna definizione di an elemento si riferisce al numero di protoni un' sostanza pura possiede. Il fuoco è composto da molte sostanze diverse, quindi non è un elemento.
Per la maggior parte, il fuoco è una miscela di gas caldi. Le fiamme sono il risultato di a reazione chimica, principalmente tra ossigeno nell'aria e un combustibile, come legno o propano. Oltre ad altri prodotti, la reazione produce diossido di carbonio, vapore, luce e calore. Se la fiamma è abbastanza calda, i gas vengono ionizzati e ne diventano un altro stato della materia: plasma. Bruciare un metallo, come il magnesio, può ionizzare gli atomi e formare il plasma. Questo tipo di ossidazione è la fonte della luce e del calore intensi di una torcia al plasma.
Mentre c'è una piccola quantità di ionizzazione in corso in un normale incendio, la maggior parte della materia nella fiamma è un gas. Pertanto, la risposta più sicura per "Qual è lo stato della materia del fuoco?" è dire che è un gas. Oppure, puoi dire che è principalmente gas, con una quantità minore di plasma.
Diverse parti di una fiamma
Esistono diverse parti di una fiamma; ognuno è composto da diversi prodotti chimici.
- Vicino alla base di una miscela di fiamma, ossigeno e vapore di combustibile come gas incombusto. La composizione di questa parte della fiamma dipende dal combustibile che viene utilizzato.
- Sopra questa è la regione in cui le molecole reagiscono tra loro nel reazione di combustione. Ancora una volta, i reagenti e i prodotti dipendono dalla natura del carburante.
- Al di sopra di questa regione, la combustione è completa e si possono trovare i prodotti della reazione chimica. In genere si tratta di vapore acqueo e anidride carbonica. Se la combustione è incompleta, un incendio può anche emanare minuscole particelle solide di fuliggine o cenere. Ulteriori gas possono essere rilasciati dalla combustione incompleta, in particolare di combustibile "sporco", come monossido di carbonio o anidride solforosa.
Mentre è difficile vederlo, le fiamme si espandono verso l'esterno come altri gas. In parte, questo è difficile da osservare perché vediamo solo la parte della fiamma che è abbastanza calda da emettere luce. Una fiamma non è rotonda (tranne nello spazio) perché i gas caldi sono meno densi dell'aria circostante, quindi si alzano.
Il colore della fiamma indica la sua temperatura e la composizione chimica del combustibile. Una fiamma emette luce a incandescenza, il che significa che la luce con la più alta energia (la parte più calda della fiamma) è blu e che con la minima energia (la parte più fredda della fiamma) è più rossa. Anche la chimica del carburante fa la sua parte, e questa è la base per il test di fiamma identificare la composizione chimica. Ad esempio, una fiamma blu può apparire verde se è presente un sale contenente boro.