Пламя
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Пламя − газообразная среда, включающая в себя (в ряде случаев) диспергированные конденсированные продукты, в которой происходят физико-химические превращения реагентов, приводящие к свечению, тепловыделению и саморазогреву. Газообразная среда пламени содержит заряженные частицы (ионы, радикалы), что обусловливает наличие электропроводности пламени и взаимодействие его с электромагнитными полями.
Пламя классифицируют по: агрегатному состоянию горючих веществ − пламя газообразных, жидких, твёрдых и аэродисперсных реагентов; излучению − светящиеся, окрашенные, бесцветные; состоянию среды горючее − окислитель − диффузионные, предварительно перемешанных сред; характеру перемещения реакционной среды − ламинарные, турбулентные, пульсирующие; температуре − холодные, низкотемпературные, высокотемпературные; скорости распространения − медленные, быстрые; высоте − короткие, длинные; визуальному восприятию − коптящие, прозрачные, цветные.
В ламинарном диффузионном пламени можно выделить 3 зоны (оболочки). Внутри конуса пламени имеются: тёмная зона (300−350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя; светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500−800 °C); едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и макс. температурой (900−1500 °C). Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя.
Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущённой), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой НСРП является основную характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимально возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей − от 0,03 до 15 м/с.
Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т. д. Поэтому реальные скорости распространения П. всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения П. имеют след. диапазоны величин: при дефлаграционном горении − до 100 м/с; при взрывном горении − от 300 до 1000 м/с; при детонационном горении − св. 1000 м/с.
Содержание |
[править] Виды пламени
Обычное пламя, которое мы наблюдаем при горении свечи, пламя зажигалки или спички, представляет собой поток раскалённых газов, вытянутый вертикально за счёт силы архимеда (горячие газы стремятся подниматься вверх).
[править] Окислительное пламя
Расположено в верхней, самой горячей части пламени, где горючие вещества практически полностью превращены в продукты горения. В данной области пламени избыток кислорода и недостаток топлива, поэтому помещенные в эту зону вещества интенсивно окисляются.
[править] Восстановительное пламя
Это часть пламени, наиболее близко расположенная к центру или чуть ниже центра пламени. В этой области пламени много топлива и мало кислорода для горения, поэтому, если внести в эту часть пламени вещество, содержащее кислород, то кислород отнимается у вещества.
Проиллюстрировать это можно на примере реакции восстановления сульфата бария BaSO4. С помощью платиновой петли забирают BaSO4 и нагревают его в восстановительной части пламени спиртовой горелки. При этом сульфат бария восстанавливается и образуется сульфид бария BaS. Поэтому пламя и называют восстановительным.
[править] Цвет пламени
Цвет пламени зависит от нескольких факторов. Наиболее важны: температура, наличие в пламени микрочастиц и ионов, определяющих эмиссионный спектр.
[править] Применение
Пламя (окислительное и восстановительное) используется в аналитической химии, в частности, при получении окрашенных перлов для быстрой идентификации минералов и горных пород, в том числе в полевых условиях, с помощью паяльной трубки.
[править] Пламя в невесомости
[править] Литература
Тидеман Б. Г., Сциборский Д. Б. Химия горения. Л., 1935.
