Почему газ горит красным пламенем на плите: факторы влияющие на цвет пламени

Красный огонь

Эта неувязка относительно похожа на предыдущую, но предпосылки и последствия у нее могут быть несколько другими.

Ежели газ на плите горит красноватым пламенем, это может означать, что сгорает он некачественно. Почаще всего это происходит из-за специфичных загрязнений в недрах самой плиты либо недобросовестных поставщиков газовой консистенции, которые добавляют в нее дешевенькие составляющие вопреки здравому смыслу.

При обычном сгорании природного газа либо пропана количество выделяемого углекислого газа не очень велико – в частности, потому конкретно эти виды вещества выбраны для домашних печей.

Красноватый огонь может свидетельствовать о том, что посторонние примеси вступают в реакцию с кислородом и могут образовывать существенное количество углекислого газа. Крайний чрезвычайно небезопасен для человека, так как способен вытеснять кислород, а по любым наружным признакам он не определяется – у него нет ни цвета, ни аромата, ни вкуса. Довольно прирастить количество такового газа в домашней атмосфере, и человек без какой-нибудь видимой предпосылки ощутит недомогание, слабость, тошноту, а в особо томных вариантах может задохнуться.

Поскольку возможных обстоятельств проявления красноватого огня существует достаточно много, самостоятельная диагностика традиционно не рекомендуется – лишь спецы могут точно огласить, в чем же заключается неувязка, и заодно устранить ее.

При этом ежели оранжевый либо желтоватый огонь временами возможны в хоть какой квартире, то красноватый – явление довольно редкое, и он совсем точно показывает на то, что необходимо решать решительные действия.

ИСПЫТАНИЕ С АЗОТНОКИСЛЫМ КОБАЛЬТОМ

Если минерал после прокаливания на угле оставляет белый остаток, то, сильно прокалив его окислительным пламенем, осторожно смачивают раствором азотнокислой закиси кобальта (лучше всего при помощи узкой полоски фильтровальной бумаги) и снова подвергают действию сильного окислительного пламени паяльной трубки. При этом могут получиться следующие цвета:

При этом могут получиться следующие цвета:

1) голубой — указывает на присутствие глинозема Аl₂O₃;

2)зеленый — указывает на присутствие окислов цинка;

3)голубовато-зеленый — указывает на присутствие окислов олова;

4)мясо-красный—указывает па присутствие соединений магния.

Раствор азотнокислого кобальта применяется также для того, чтобы отличить друг от друга два очень распространенных минерала — кальцит и а р а г о н и т, имеющие одинаковый химический состав СаСО₃ (реакция Мейгена).

Производство опыта. Тонкоистертый порошок кальцита и такой же порошок арагонита помещают в отдельные пробирки, до половины наполняют их раствором Co(NO₃)₂ и затем обе пробирки кипятят на газовой горелке или спиртовой лампе. При этом арагонит окрашивается в фиолетовый цвет, а кальцит остается белым. Окраска арагонита сохраняется и после декантации и промывания осадка. Кальцит приобретает такую же окраску только после весьма продолжительного кипячения.

Углекислые соединения бария и стронция дают такую же реакцию, как арагонит; доломит же реагирует так же, как и кальцит. Поэтому предварительно необходимо удостовериться в том, что испытуемый минерал представляет ту или другую модификацию СаСО₃.

Современная оснащенность минералогических исследований допускает применение целого ряда весьма важных методов, позволяющих гораздо детальнее подойти как к определению самих минералов, так и к уточнению их генетических соотношений. Так получение характерных реакций в твердом состоянии без применения нагревании (метод растирания порошков) дает весьма удобные способы определения минералов. Получение характерно окрашенных пятен (капельный метод) также может быть широко использован даже для обнаружения и минералах некоторых важных примесей. Особенно много дает применение поляризационногомикроскопа, ставшего доступным широкому кругу геологов и связи с освоением и массовым изготовлением этих приборов нашей отечественной промышленностью. Не говоря уже о классическом методе изучения минералов, пород и руд в шлифах и пришлифовках, оптические методы облегчаются возможностью проводить определение показателей преломления в порошках минералов, применяя так называемый иммерсионный метод, для чего необходимо, кроме микроскопа, иметь набор жидкостей с определенными показателями преломления. Наличие набора жидкостей определенного удельного веса позволяет, согласно В. П. Петрову, достаточно точно и быстро определять удельные веса даже отдельных минеральных зерен. Естественно, что указанные, часто более совершенные методики требуют и более углубленных знаний. Желающие использовать упомянутые методы должны воспользоваться специальными руководствами.

Фазы горения

По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:

1. Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
2. Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
3. Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.

Окислительная и восстановительная область

Процесс окисления протекает в слабозаметной зоне. Она самая горячая и располагается вверху. В ней топливные частицы подвергаются полному сгоранию. А наличие в кислородного избытка и горючего недостатка приводит к интенсивному процессу окисления. Этой особенностью следует пользоваться при нагревании предметов над горелкой. Именно поэтому вещество погружают в верхнюю часть пламени. Такое горение протекает намного быстрее.

Восстановительные реакции проходят в центральной и нижней части пламени. Здесь содержится большой запас горючих веществ и малое количество O₂ молекул, осуществляющих горение. При внесении в эти области кислородсодержащих соединений осуществляется отщепление O элемента.

В качестве примера восстановительного пламени используют процесс расщепления железа двухвалентного сульфата. При попадании FeSO₄ в центральную часть факела горелки, происходит вначале его нагревание, а затем разложение на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В данной реакции наблюдается восстановление S с зарядом от +6 до +4.

Способы добычи

Основная статья: Зажигание огня

В первобытном обществе использовали следующие способы добычи огня:

1. Трение. Этот способ заключался в трении твёрдого дерева о более мягкое. Огонь можно получить быстрее, если твёрдый кусок тереть в желобке мягкого.

   Добывание огня трением

2. Сверление. Твёрдый острый кусок дерева вводился в отверстие в мягком дереве и руками приводился в движение при помощи вращения. Кроме того, в отверстие клали трут гнилого дерева, который быстро воспламенялся. Ещё быстрее, если деревянный стержень приводился в движение при помощи тетивы лука.
3. Высекание. Ударяя друг о друга два камня, получали искры, которые зажигали ранее подготовленный трут. Использовали в основном серный колчедан, разного рода кварц, кремень из-за их особой твёрдости. Также использовался для высекания искры в кремневых и колесцовых замках. Этот способ применялся вплоть до начала XX-го века по всей Европе, когда, во-первых, получили распространение спички и зажигалки, а, во-вторых, вышли из употребления искровые замки из-за явного превосходства над ними ударно-спускового механизма современного неавтоматического и автоматического оружия (они менее капризны при работе, позволяют держать в оружии много зарядов, меньше изнашиваются при стрельбе и т. п.).
4. Электричество (молния, постоянный и переменный ток и другое). По некоторым данным, первый огонь был добыт человеком с лесных пожаров, вызванных ударом молнии, или же с выхода на поверхность источников природного газа, рядом с которым ударила молния. По тому же принципу работают современные приборы для получения огня и воспламеняются взрывчатые вещества.

Затем появились спички и зажигалки.

Значение в быту

Из-за важного значения огня различные способы его добывания изобрели ещё первобытные люди, использовавшие его для освещения, согревания, приготовления пищи, защиты от диких животных и подачи условных сигналов. Первым способом, по-видимому, стал метод получения из произвольного источника нагревания, такого как молния (хотя молнии, учитывая различные природные условия и погоду, ударяли в деревья достаточно редко)

Повышающая трение, но малоэффективная палочка, вращающаяся в куске дерева, была заменена на трут, который делали из грибных наростов на дубе или ясене. В некоторых районах для разжигания огня стали использовать кремни, которые при ударе друг об друга высекали искру. Затем появилось огниво. Традиционной формой поддержания огня тогда и ныне, при прохождении курса выживания, был костёр.

Первым химическим способом получения огня стал катализ, открытый немецким химиком Дёберейнером. На основании своего открытия он создал не предназначенный для бытового употребления прибор под названием «водородное огниво» или «Огниво Дёберейнера», усовершенствованной разновидностью которого является так называемый аппарат Киппа.

В дальнейшем появились спички и, сначала, бензиновые, а потом — газовые зажигалки.

Классификация [ править | править код ]

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 (см. ниже);
• характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
• температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
• скорости распространения: медленные, быстрые;
• высоте: короткие, длинные;
• визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.

Внутри конуса ламинарного диффузионного пламени можно выделить 3 зоны (оболочки):

1. тёмная зона (300—350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
2. светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500—800 °C);
3. едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной 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 нормальной скорости распространения пламени (НСРП) является основной 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 так далее. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения, скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин: при дефлаграционном горении — до 100 м/с; при взрывном горении — от 300 до 1000 м/с; при детонационном горении — свыше 1000 м/с.

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 помещённые в эту зону вещества интенсивно окисляются.

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.

Цвет пламени зависит от нескольких факторов. Наиболее важны: температура, наличие в пламени микрочастиц и ионов, определяющих эмиссионный спектр.

Классификация

Пламя классифицируют по:

• агрегатному состоянию горючих веществ: пламя газообразных, жидких, твердых 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:

• темная зона (300-350 °С), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
• светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500-800 °С);
• едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900-1500 °С).

Классификация

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 (см. ниже);
• характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
• температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
• скорости распространения: медленные, быстрые;
• высоте: короткие, длинные;
• визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.

Внутри конуса ламинарного диффузионного пламени можно выделить 3 зоны (оболочки):

1. тёмная зона (300—350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
2. светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500—800 °C);
3. едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной 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 нормальной скорости распространения пламени (НСРП) является основной 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 так далее. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения, скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин: при дефлаграционном горении — до 100 м/с; при взрывном горении — от 300 до 1000 м/с; при детонационном горении — свыше 1000 м/с.

Пламя горящей свечи сопровождало человека тысячи лет.

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 помещённые в эту зону вещества интенсивно окисляются.

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.

Пламенный тест на натрий.

Цвет пламени зависит от нескольких факторов. Наиболее важны: температура, наличие в пламени микрочастиц и ионов, определяющих эмиссионный спектр.

Огонь в религиозных представлениях

И. И. Соколов «Ночь на Ивана Купалу», 1856 год

Огню уделяется большое внимание в ряде мифологий. В греческой и римской мифологии с огнём отождествлялось несколько божеств (Гефест, Прометей, Веста, Гестия и другие), в древнеиндийской мифологии олицетворением огня был Агни, в кельтской мифологии богиня огня называлась Бригид

В зороастризме огонь выступает как сугубо священная стихия и воплощение божественной справедливости, Арты. У народов Севера огонь представлялся в виде женского образа — «матери», «хозяйки очага» и т. п., а у якутов и бурят — в мужском образе «хозяина». В средневековом мистицизме саламандры были низшими духами огня, обитавшими в нём. У современных православных, придерживающихся старого стиля, на Пасху в Иерусалиме проводится обряд зажигания так называемого «благодатного огня».

Наряду с водой, землёй и воздухом, огонь считается одной из четырёх стихий (первоэлементов) и в связи с этим занимал важную роль особенно в античной философии, например у Гераклита, а также в алхимии. В западной астрологии элемент огня связан с зодиакальными знаками Овна, Льва и Стрельца, его доминанты — Солнце. В китайской астрологии огонь — одна из пяти стихий и связывался с планетой Марс, энергией ци, югом, летом (6 апреля — 17 июня по григорианскому календарю), красным цветом, горьким вкусом и резким, жгучим запахом, числом 7, земными «ветвями» змеи («сы») и лошади («у»), 3-м и 4-м небесными «стволами» («бин», «дин») и в том числе соотносился с годами, оканчивающимися на 6 и 7.

У разных народов можно встретить разнообразные амулеты, связанные своим магическим смыслом с огнём. Кресаловидная привеска, «чёртовы пальцы» и прочие артефакты демонстрируют желание человека приручить Огонь и заручиться его поддержкой

В христианстве

В христианстве огонь ассоциируется как правило с адом и Сатаной, но есть и благодатный огонь, праведный огонь, ассоциируемый с Богом.

Живой огонь

В России «живым» называли огонь, произведённый путём трения двух кусков дерева. В Галиции такой огонь называли «божьим». Древнейший способ добывания огня, получив религиозное значение, до сих пор удержался в народных обрядах. В горных местах Галиции пастухи, выгнав впервые весной скот в поле, разводят живой огонь и молятся при этом, читая «Отче наш» и другие молитвы. В России, местами, живой огонь требовался для домашнего очага на «осенний Новый год» (Семёнов день, 1 (14) сентября), для зажигания купальских костров, для перегона скота во время эпидемий. То же было и в Германии в старое время. У древних римлян, если огонь Весты угасал, жрецы наказывали дев оберегательниц, и для получения нового огня сверлили кусок предвещающего счастье дерева. Как культурный пережиток живой огонь сохранился у современных болгар. Поверья и обряды, связанные с живым огнём, представляются, большей частью, остатками древних культов огня, распространённых среди индоевропейских народов.

Температура пламени

• Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов — 300 °С.
• Температура пламени в горящей сигарете — 250–300 °С.[источник не указан 875 дней]
• Температура пламени спички 750–1400 °С; при этом 300 °С — температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 500–800 °С.
• Температура горения пропан-бутана — 800–1970 °С.
• Температура пламени керосина — 800 °С, в среде чистого кислорода — 2000 °С.
• Температура горения бензина — 1300–1400 °С.
• Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
• Температура горения магния — 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.

Наиболее высокие известные температуры горения: дицианоацетилен C₄N₂ 5’260 К (4’990 °C) в кислороде и до 6’000 К (5’730 °C) в озоне; дициан (CN)₂ 4’525 °C в кислороде.

Так как вода обладает очень большой теплоёмкостью, отсутствие водорода в горючем исключает потери тепла на образование воды и позволяет развить бо́льшую температуру.