火,俗稱火焰或明火,乃燃燒反應中發光的氣體區域。此現象源於密集侷促的高温放熱反應,偶爾高温足以使氣體離子化,形成電漿。
火焰類別
火焰依化學組成可分為外焰、內焰和焰心:


火焰類別 | 特性 |
---|---|
外焰 | 接觸氧氣,氧化反應迅速,温度最高 |
內焰 | 氧氣供應不足,氧化反應較弱,温度較低 |
火的顏色
火的顏色是一個令人著迷的主題,展示了温度、燃料和化學反應之間的複雜相互作用。火焰的色調取決於許許多多的因素,包括:
1. 温度
温度是火焰顏色最主要的決定因素。温度越高,火焰的顏色越偏藍。這是因為隨著温度升高,火焰中發射的光譜向更短波長(藍色)移動。
2. 燃料
燃料的類型也會影響火焰的顏色。不同的元素和化合物在燃燒時會發射不同的光。例如,鈉會產生黃色的火焰,而銅會產生綠色的火焰。
3. 化學反應
一些化學反應會產生額外的火焰顏色。例如,鉀會在火焰中產生紫羅蘭色的色調,而鈣會產生橘色的色調。
以下表格總結了常見燃料的火焰顏色:
燃料 | 火焰顏色 |
---|---|
氫氣 | 淡藍色 |
甲烷 | 淡藍色 |
乙烯 | 藍色 |
丙烷 | 藍色 |
丁烷 | 藍色 |
柴油 | 黃色 |
汽油 | 黃色 |
木材 | 橙色 |
煤 | 橙色 |
鎂 | 白色 |
鈉 | 黃色 |
鉀 | 紫羅蘭色 |
鈣 | 橘色 |
藍色火焰
藍色火焰表示完全燃燒,燃料和氧氣完全反應。這種火焰最熱,也最乾淨。藍色火焰常見於燃燒天然氣、丙烷或甲烷的設備中。
黃色火焰
黃色火焰表示不完全燃燒,燃料和氧氣沒有完全反應。這種火焰較冷,並且會產生一氧化碳等有害氣體。黃色火焰常見於燃燒柴油或汽油的設備中。
其他顏色
其他顏色的火焰通常是特定元素或化學反應的結果。例如,綠色的火焰可能是由銅的存在引起的,而紫羅蘭色的火焰可能是由鉀的存在引起的。
應用
火焰顏色的觀察在許多領域都有應用,包括:
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焰
火焰的顏色與燃燒
- 化學分析:火焰顏色可幫助識別特定元素。
- 金屬加工:火焰顏色可指示金屬的温度。
- 火災調查:火焰顏色有助於確定火災的起因。
- 煙火:火焰顏色是煙火中絢麗多彩效果的基礎。