Starověcí Řekové a alchymisté si mysleli, že oheň je sám o sobě prvkem, spolu se zemí, vzduchem a vodou. Nicméně, moderní definice živel se vztahuje k počtu protony A čistá látka má. Oheň se skládá z mnoha různých látek, takže to není prvek.
Oheň je většinou směsí horkých plynů. Plameny jsou výsledkem a chemická reakce, především mezi kyslíkem ve vzduchu a palivem, jako je dřevo nebo propan. Kromě jiných produktů se reakce vytváří oxid uhličitý, pára, světlo a teplo. Pokud je plamen dostatečně horký, plyny jsou ionizovány a stávají se dalším stav hmoty: plazma. Spalování kovu, jako je hořčík, může ionizovat atomy a vytvářet plazmu. Tento typ oxidace je zdrojem intenzivního světla a tepla plazmového hořáku.
Zatímco v obyčejném ohni probíhá malé množství ionizace, většina v plameni je plyn. Nejbezpečnější odpověď na otázku „Jaký je tedy stav ohně?“ znamená, že je to plyn. Nebo můžete říci, že je to většinou plyn s menším množstvím plazmy.
Různé části plamene
Existuje několik částí plamene; každá je vyrobena z různých chemikálií.
- V blízkosti základny plamene se kyslík a palivové páry mísí jako nespálený plyn. Složení této části plamene závisí na použitém palivu.
- Nad to je oblast, kde molekuly reagují spolu navzájem v spalovací reakce. Reaktanty a produkty opět závisí na povaze paliva.
- Nad touto oblastí je spalování kompletní a lze nalézt produkty chemické reakce. Obvykle se jedná o vodní páru a oxid uhličitý. Pokud je spalování neúplné, oheň může také uvolnit malé pevné částice sazí nebo popela. Při nedokonalém spalování se mohou uvolňovat další plyny, zejména „špinavé“ palivo, jako je oxid uhelnatý nebo oxid siřičitý.
I když je těžké to vidět, plameny expandují ven jako ostatní plyny. Částečně je to obtížné pozorovat, protože vidíme pouze část plamene, která je dostatečně horká, aby vyzařovala světlo. Plamen není kulatý (s výjimkou prostoru), protože horké plyny jsou méně husté než okolní vzduch, takže stoupají.
Barva plamene je údajem o jeho teplotě a chemickém složení paliva. Plamen emituje žhavé světlo, což znamená, že světlo s nejvyšší energií (nejteplejší část plamene) je modré a že s nejnižší energií (nejchladnější část plamene) je červenější. Chemie paliva hraje svou roli také, a to je základ pro plamen test identifikovat chemické složení. Například modrý plamen může vypadat zeleně, pokud je přítomna sůl obsahující bor.