Πώς δημιουργείται η φωτιά;

Πώς δημιουργείται η φωτιά; Πώς δημιουργείται η φωτιά;

Η φωτιά είναι το ορατό αποτέλεσμα της καύσης οποιουδήποτε υλικού. Η καύση είναι ένας τύπος χημικής αντίδρασης, δηλαδή μια διεργασία κατά την οποία μία ή περισσότερες ουσίες (αντιδρώντα) μετασχηματίζονται σε μία ή περισσότερες διαφορετικές ουσίες (προϊόντα). Για το σχηματισμό της φωτιάς, αντιδρώντα είναι πάντα το οξυγόνο (O2) του αέρα και μια ουσία που λειτουργεί ως καύσιμο (π.χ. το μεθάνιο (CH4)). Τα καύσιμα είναι στερεές, υγρές ή αέριες ουσίες, αλλά σε μια αντίδραση καύσης μπορεί να λάβουν μέρος μόνο καύσιμα σε αέρια μορφή. Με αύξηση της θερμοκρασίας κατά την καύση, ακόμη και αν ένα μόριο δεν είναι αέριο, απελευθερώνει αέρια στην επιφάνειά του.   

Για την καύση του μεθανίου παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου πρέπει να ξεπεραστεί ένα σημαντικό εμπόδιο ώστε να μπορέσει να λάβει χώρα η αντίδραση. Πρέπει να διασπαστούν οι χημικοί δεσμοί C-H του μεθανίου και ο διπλός δεσμός Ο=Ο του οξυγόνου. Όταν στο σύστημα αυτό παρέχεται η κατάλληλη ενέργεια, για παράδειγμα σε μια κατάλληλη θερμοκρασία (θερμική ενέργεια), αυτό το ενεργειακό εμπόδιο της διάσπασης των δεσμών υπερνικάται και ξεκινά μια αλληλουχία χημικών αντιδράσεων. Ως παραπροϊόντα των αντιδράσεων αυτών παράγονται και φωτόνια, δηλαδή φως συγκεκριμένης ακτινοβολίας, που συνιστούν τη φωτιά που βλέπουμε με γυμνό μάτι. Τα τελικά προϊόντα διαφέρουν πολύ από την αρχική ύλη και είναι το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το νερό (H2O). Τέλος, η αντίδραση της καύσης του μεθανίου είναι έντονα εξώθερμη, εκλύονται δηλαδή μεγάλα ποσά θερμότητας από αυτήν. Η αντίδραση συνεχίζεται για όσο υπάρχουν ικανά ποσά θερμότητας, καυσίμου και οξυγόνου, όπως φαίνεται παρακάτω.   

Καύσιμο + Οξυγόνο (ατμοσφαιρικό) = Προϊόντα Καύσης (κυρίως CO2 + H2O) + θερμική ενέργεια

Εάν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της αντίδρασης συμβαίνει ατελής καύση. Στην περίπτωση αυτή, παράγονται άνθρακας (C), μονοξείδιο του άνθρακα (CO) καθώς και νερό και διοξείδιο του άνθρακα όπως και στην τέλεια καύση. Παράγεται καπνός, μικρότερο ποσό θερμότητας, και η φλόγα έχει συνήθως κίτρινο ή πορτοκαλί χρώμα. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου το χρώμα της φλόγας έχει διάφορα άλλα έντονα χρώματα, που οφείλονται στην παρουσία κάποιου μεταλλικού στοιχείου. Για παράδειγμα, παρουσία κατιόντων Λιθίου (Li+) η φλόγα χρωματίζεται κόκκινη, Νατρίου (Νa+) έντονα κίτρινη, Καλίου (Κ+) ιώδης, Ασβεστίου (Ca+) κεραμιδί, Βαρίου (Ba2+) πρασινοκίτρινη, Στροντίου (Sr2+) βυσσινί και Χαλκού (Cu2+) γαλαζοπράσινη.

Σας άρεσε; Μοιραστείτε το!

    Πηγές

    https://www.sciencelearn.org.nz/resources/747-what-is-fire

    https://www.compoundchem.com/2014/02/06/metal-ion-flame-test-colours-chart/

Περισσότερα σε αυτή την κατηγορία: