ประเภทเชื้อเพลิง. การเผาไหม้เชื้อเพลิง- หนึ่งในแหล่งพลังงานที่มนุษย์ใช้กันมากที่สุด

มีหลายอย่าง ประเภทเชื้อเพลิงตามสถานะของการรวมกลุ่ม: เชื้อเพลิงแข็ง เชื้อเพลิงเหลว และเชื้อเพลิงก๊าซ ดังนั้นเราจึงสามารถยกตัวอย่างได้: เชื้อเพลิงแข็งคือโค้ก ถ่านหิน เชื้อเพลิงเหลวคือน้ำมันและผลิตภัณฑ์จากมัน (น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน น้ำมัน น้ำมันเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซคือก๊าซ (มีเทน โพรเพน บิวเทน ฯลฯ)

ระยะการเผาไหม้ของเปลวไฟให้ความร้อนเป็นสองเท่าของเฟสแบร็กเก็ตล่วงหน้า ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ที่ทำให้การปล่อยความร้อนมีความสม่ำเสมอและสม่ำเสมอเมื่อเวลาผ่านไป! จากการวิจัยและการทดลองทางเทคนิค เป็นที่ชัดเจนว่าไอระเหยที่ตกค้างซึ่งเกิดจากการเผาไม้สามารถรวมตัวกันใหม่ได้ ซึ่งทำให้เกิดความร้อนในปริมาณที่ดี นอกจากการเผาไหม้ภายหลังแล้ว ไอระเหยที่ก่อมลพิษยังเกิดขึ้นน้อยลงอีกด้วย และยังสามารถลดปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ปล่อยออกมาได้อย่างมากอีกด้วย

เตาเหล่านี้ยังติดตั้งไพโรมิเตอร์เพื่อติดตามแนวโน้มการเผาไหม้อีกด้วย นี่คืออุปกรณ์ตรวจวัด มันคือ “เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิการเผาไหม้” อาจเป็นประโยชน์ในการปรับและรักษาอุณหภูมิการเผาไหม้ บ่อยครั้งที่มีการใช้ไพโรมิเตอร์กับช่องสูบบุหรี่ โดยปกติเราจะตอบกลับภายในไม่กี่ชั่วโมง! การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของเชื้อเพลิงโดยเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยปล่อยความร้อนและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมักรวมถึงการเรืองแสงด้วย

พารามิเตอร์ที่สำคัญของเชื้อเพลิงแต่ละประเภทก็คือ ค่าความร้อนซึ่งในหลายกรณีจะเป็นตัวกำหนดทิศทางการใช้เชื้อเพลิง

ค่าความร้อน- นี่คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง 1 กิโลกรัม (หรือ 1 ม. 3) ที่ความดัน 101.325 kPa และ 0 0 C นั่นคือภายใต้สภาวะปกติ ค่าความร้อนแสดงออก มีหน่วยเป็น kJ/kg (กิโลจูลต่อกิโลกรัม) โดยธรรมชาติแล้วประเภทต่างๆ

"วงแหวนแห่งไฟ" ประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ประการที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่จะเกิดขึ้น การกระตุ้นบางส่วนคือออกซิเจนในอากาศ แต่สารอื่นๆ ก็สามารถทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ได้เช่นกัน ตัวกระตุ้น: ปฏิกิริยาระหว่างเชื้อเพลิงกับตัวสะสมนั้นไม่ได้เกิดขึ้นเอง แต่มีความเกี่ยวข้องกับตัวกระตุ้นภายนอก ตัวกระตุ้นคือพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับโมเลกุลของสารตั้งต้นเพื่อเริ่มปฏิกิริยาและต้องได้รับจากภายนอก จากนั้นพลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาจะทำให้สามารถดำรงอยู่ได้เองโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านพลังงานภายนอกเพิ่มเติม

• เชื้อเพลิง: นี่คือสารที่ถูกออกซิไดซ์ระหว่างการเผาไหม้
• ตัวกระตุ้นอาจเป็นแหล่งกำเนิดความร้อนหรือประกายไฟ เป็นต้น

หากองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งของรูปสามเหลี่ยมหายไป ไฟจะไม่ลุกลามและไม่ดับลง

ถ่านหินสีน้ำตาล - 25550 ถ่านหินแข็ง - 33920 พีท - 23900

• น้ำมันก๊าด - 35,000
• ต้นไม้ - 18850
• น้ำมันเบนซิน - 46,000
• มีเทน - 50,000

จะเห็นได้ว่ามีเทนจากเชื้อเพลิงที่ระบุไว้ข้างต้นมีค่าความร้อนสูงสุด

การดับไฟทำได้จริงด้วยการนำน้ำมันเชื้อเพลิง การหายใจไม่ออก หรือการทำให้เย็นลง หรือ ดังที่เราได้ระบุไว้แล้ว การเผาไหม้จำเป็นต้องมีเชื้อเพลิง การสะสม และอุณหภูมิที่สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม จำเป็นที่อัตราส่วนของเชื้อเพลิงต่อการเผาไหม้จะต้องอยู่ภายในขีดจำกัดที่เรียกว่าขีดจำกัดความสามารถในการติดไฟ ขีดจำกัดความไวไฟสำหรับเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาตรของเชื้อเพลิงในส่วนผสมอากาศที่ติดไฟได้ ต่างกันที่ขีดจำกัดล่างและขีดจำกัดบนของความไวไฟ

เพื่อให้ได้ความร้อนที่มีอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง จะต้องได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิจุดติดไฟ และแน่นอนว่าต้องมีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ

ในระหว่างปฏิกิริยาเคมี - การเผาไหม้ - ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา ถ่านหินเผาไหม้อย่างไร. ถ่านหินถูกให้ความร้อนและให้ความร้อนภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนจึงเกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) นั่นคือ CO 2 (หรือคาร์บอนไดออกไซด์

ขีดจำกัดความสามารถในการติดไฟที่ต่ำกว่าคือความเข้มข้นขั้นต่ำของเชื้อเพลิงในส่วนผสมอากาศที่ติดไฟได้ ซึ่งช่วยให้เชื้อเพลิงเกิดปฏิกิริยาได้หากถูกกระตุ้น ส่งผลให้เกิดเปลวไฟที่สามารถลุกลามไปทั่วส่วนผสม ขีดจำกัดบนของการติดไฟคือความเข้มข้นสูงสุดของเชื้อเพลิงซึ่งการเผาไหม้ เช่น อากาศ ไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดเปลวไฟที่สามารถแพร่กระจายไปทั่วสารผสมได้

ถ้าก๊าซหรือไอระเหยไวไฟถูกเจือจางด้วยอากาศส่วนเกิน ความร้อนที่เกิดจากการจุดระเบิดไม่เพียงพอที่จะเพิ่มอุณหภูมิของชั้นที่อยู่ติดกันจนถึงจุดติดไฟ เปลวไฟอาจไม่กระจายไปทั่วส่วนผสม แต่จะดับลง หากมีเชื้อเพลิงในส่วนผสมมากเกินไป สารนั้นจะทำหน้าที่เป็นตัวเจือจาง ซึ่งจะช่วยลดปริมาณความร้อนที่ชั้นที่อยู่ติดกันเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ

คุณอาจเคยถามตัวเองว่าคืออะไร อุณหภูมิเปลวไฟ- ทุกคนรู้ดีว่าตัวอย่างเช่น ในการทำปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องให้ความร้อนแก่รีเอเจนต์ เพื่อจุดประสงค์ดังกล่าว ห้องปฏิบัติการจึงใช้เตาแก๊สที่ใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติซึ่งมีสมรรถนะดีเยี่ยม ค่าความร้อน- เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิง-แก๊ส พลังงานเคมีการเผาไหม้กลายเป็น พลังงานความร้อน- สำหรับเตาแก๊สสามารถอธิบายเปลวไฟได้ดังนี้:

ความปั่นป่วนสามารถใช้เพื่อเร่งการเผาไหม้ซึ่งจะเพิ่มการเผาไหม้ระหว่างการเผาไหม้และการเผาไหม้เร่งการเผาไหม้ อัตราการเผาไหม้ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการทำให้เชื้อเพลิงเป็นอะตอมแล้วผสมกับอากาศเพื่อเพิ่มพื้นผิวสัมผัสระหว่างการเผาไหม้และการเผาไหม้ ในกรณีที่จำเป็นต้องมีการพัฒนาพลังงานอย่างรวดเร็ว เช่น ในเครื่องยนต์จรวด ยานรบจะต้องถูกรวมเข้ากับจรวดโดยตรงในระหว่างการเตรียมการ

การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองคือการอักเสบที่เกิดขึ้นเองของสารที่เกิดขึ้นโดยไม่ต้องใช้สาร แหล่งข้อมูลภายนอกความร้อน. การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อวัสดุไวไฟจำนวนมาก เช่น ถ่านหินหรือหญ้าแห้ง ถูกเก็บไว้ในบริเวณที่มีการไหลเวียนของอากาศน้อย ในสถานการณ์เช่นนี้ ปฏิกิริยาทางเคมี เช่น ออกซิเดชันและการหมักสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งทำให้เกิดความร้อน

จุดสูงสุดของเปลวไฟคือหนึ่งในจุดที่ร้อนที่สุดในเปลวไฟ อุณหภูมิ ณ จุดนี้อยู่ที่ประมาณ 1,540 0 C - 1,550 0 C

ต่ำกว่าเล็กน้อย (ประมาณ 1/4 ของส่วน) - กลางเปลวไฟ - โซนร้อนที่สุด 1560 0 C

ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้จะเกิดเปลวไฟขึ้น โครงสร้างที่กำหนดโดยสารที่ทำปฏิกิริยา โครงสร้างแบ่งออกเป็นพื้นที่ตามตัวบ่งชี้อุณหภูมิ

ความร้อนที่กักไว้จะเพิ่มอัตราการเกิดความร้อนใหม่ ปฏิกิริยาเคมีโดยปล่อยความร้อนออกไปอีกจึงทำให้วัสดุติดไฟได้รับความร้อนเพื่อสร้างเปลวไฟที่เกิดขึ้นเอง ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับลักษณะของเชื้อเพลิงและสภาวะของปฏิกิริยา

เชื้อเพลิงแข็ง: โดยเฉพาะไม้

คาร์บอนไดออกไซด์: เป็นก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ความเข้มข้นสูงถึง 10% จะทำให้หายใจไม่ออกและเป็นอันตรายถึงชีวิตหากสูดดมเป็นเวลานานกว่าสองสามนาที คาร์บอนมอนอกไซด์: เป็นก๊าซพิษที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ค่ะ สภาพแวดล้อมแบบปิดความเข้มข้น 1% ก็เพียงพอที่จะทำให้พังทลายและเสียชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที เชื้อเพลิงแข็งเป็นเชื้อเพลิงที่พบได้บ่อยที่สุดและเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้นานที่สุด พวกมันเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงที่เก่าแก่ที่สุดและเป็นที่รู้จักดีที่สุด: ไม้

คำนิยาม

เปลวไฟหมายถึงก๊าซที่อยู่ในรูปร้อน ซึ่งมีส่วนประกอบหรือสสารของพลาสมาปรากฏอยู่ในรูปแบบของแข็งที่กระจายตัว การเปลี่ยนแปลงประเภททางกายภาพและเคมีจะดำเนินการพร้อมกับการเรืองแสงการปล่อยพลังงานความร้อนและความร้อน

การมีอยู่ของอนุภาคไอออนิกและอนุมูลอิสระในตัวกลางที่เป็นก๊าซบ่งบอกถึงลักษณะการนำไฟฟ้าและพฤติกรรมพิเศษในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

ไม้ประกอบด้วยเซลลูโลส ลิกนิน น้ำตาล เรซิน เรซิน และแร่ธาตุต่างๆ ซึ่งเมื่อสิ้นสุดการเผาไหม้จะทำให้เกิดเถ้า ลักษณะเดียวกันนี้ได้แก่สารทุกชนิดที่ได้มาจากไม้ เช่น กระดาษ ปอ ปอกระเจา ฝ้าย เป็นต้น

ความสามารถในการติดไฟของสารเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากต้องผ่านการบำบัดพิเศษ ไม้สามารถเผาไหม้ได้ด้วยเปลวไฟหรือเปลวไฟหรือคาร์บอเนต ขึ้นอยู่กับสภาวะที่เกิดการเผาไหม้ คุณลักษณะที่สำคัญของไม้คือชิ้นงาน ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนระหว่างปริมาตรของไม้กับพื้นผิวด้านนอก หากเชื้อเพลิงมีมวลมาก นั่นหมายความว่าพื้นผิวที่สัมผัสกับอากาศค่อนข้างไม่ดี และยังมีมวลมากเพื่อกระจายความร้อนที่ได้รับอีกด้วย

เปลวไฟคืออะไร

โดยปกติจะเป็นชื่อที่ตั้งให้กับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ ความหนาแน่นของก๊าซจะต่ำกว่า แต่อุณหภูมิสูงทำให้ก๊าซเพิ่มขึ้น เปลวไฟจึงก่อตัวขึ้นเป็นเช่นนี้ ซึ่งอาจยาวหรือสั้นก็ได้ มักจะมีการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งอย่างราบรื่น

เปลวไฟ: โครงสร้างและโครงสร้าง

เพื่อกำหนดลักษณะที่ปรากฏของปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้ก็เพียงพอที่จะจุดไฟให้เปลวไฟที่ไม่ส่องสว่างซึ่งปรากฏไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นเนื้อเดียวกัน มองเห็นได้ 3 ส่วนหลักๆ ที่สามารถแยกแยะได้ อย่างไรก็ตาม การศึกษาโครงสร้างของเปลวไฟแสดงให้เห็นว่าสารต่างๆ เผาไหม้พร้อมกับการก่อตัวของคบเพลิงประเภทต่างๆ

ในทางปฏิบัติ ไม้ชิ้นเล็กๆ จะใช้งานได้ง่ายในแหล่งที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ในขณะที่ไม้ชิ้นใหญ่พอสมควรจะติดไฟได้ยากกว่ามาก โดยทั่วไป สำหรับทั้งเชื้อเพลิงแข็งและเชื้อเพลิงเหลว เมื่อเชื้อเพลิงถูกแบ่งออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจะน้อยกว่าอนุภาคขนาดเล็กมากเมื่ออุณหภูมิถึงจุดติดไฟโดยธรรมชาติ ดังนั้นไม้ซึ่งมีขนาดใหญ่จึงถือเป็นวัสดุที่แทบจะไม่ได้ใช้งานเมื่อแบ่งเป็นขี้เลื่อยหรือฝุ่นก็อาจทำให้เกิดการระเบิดได้

เมื่อส่วนผสมของก๊าซและอากาศเผาไหม้ คบเพลิงขนาดสั้นจะเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งมีเฉดสีน้ำเงินและม่วง แกนกลางมองเห็นได้ - เขียว - น้ำเงินชวนให้นึกถึงกรวย ลองพิจารณาเปลวไฟนี้ โครงสร้างแบ่งออกเป็น 3 โซน:

1. พื้นที่เตรียมการจะถูกระบุโดยให้ส่วนผสมของก๊าซและอากาศถูกให้ความร้อนขณะออกจากช่องเปิดหัวเตา
2. ตามด้วยโซนที่เกิดการเผาไหม้ มันตรงบริเวณด้านบนของกรวย
3. เมื่อมีการไหลของอากาศไม่เพียงพอ ก๊าซจะไม่เผาไหม้จนหมด คาร์บอนไดวาเลนต์ออกไซด์และไฮโดรเจนตกค้างจะถูกปล่อยออกมา การเผาไหม้เกิดขึ้นในภูมิภาคที่สามซึ่งมีการเข้าถึงออกซิเจน

ตอนนี้เราจะพิจารณากระบวนการเผาไหม้ที่แตกต่างกันแยกกัน

สำหรับเชื้อเพลิงแข็ง การแบ่งส่วนถือเป็นสิ่งสำคัญ ใบมีดขนาดใหญ่มีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ต่ำ แต่หากใช้ใบมีดขนาดเล็ก วัสดุชนิดเดียวกันจะเป็นอันตรายมาก ควรสังเกตว่าในกรณีของวัสดุขนาดใหญ่ ไม่เพียงแต่ความจริงที่ว่าแหล่งความร้อนมีอุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวลาการสัมผัสของแหล่งความร้อนด้วย

ไม้มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำทำให้อัตราการเผาไหม้ลดลง ดังที่เห็นได้ว่าไม้ยังคงรักษาคุณสมบัติของเชื้อเพลิงไว้แม้ว่าจะมีจุดประสงค์เพื่อวัตถุประสงค์อื่นก็ตาม และจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อพัฒนามาตรการควบคุมอัคคีภัยสำหรับอาคาร เชื้อเพลิงเหลวเป็นเชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนสูงสุดต่อหน่วยปริมาตร ใช้ทั้งในเครื่องยนต์และระบบทำความร้อน การเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อผสมกับอากาศ ซึ่งใช้ชื่อคาร์บูเรเตอร์

การจุดเทียน

การจุดเทียนนั้นคล้ายกับการจุดไม้ขีดหรือไฟแช็ก และโครงสร้างของเปลวเทียนมีลักษณะคล้ายกระแสก๊าซร้อนซึ่งถูกดึงขึ้นเนื่องจากแรงลอยตัว กระบวนการเริ่มต้นด้วยการให้ความร้อนแก่ไส้ตะเกียง ตามด้วยการระเหยของขี้ผึ้ง

โซนต่ำสุดที่อยู่ด้านในและติดกับเธรดเรียกว่าโซนแรก มันมีแสงเรืองเล็กน้อย สีฟ้าเนื่องจาก ปริมาณมากเชื้อเพลิงแต่มีส่วนผสมของออกซิเจนในปริมาณเล็กน้อย ที่นี่กระบวนการของการเผาไหม้สารที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้นโดยปล่อยออกมาซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ในเวลาต่อมา

เชื้อเพลิงที่ผสมกับอากาศอาจอยู่ในรูปหยดของเหลวเล็กๆ หรือไอก็ได้ โดยทั่วไป เชื้อเพลิงเหลวทั้งหมดจะอยู่ในสมดุลกับไอระเหยของพวกมัน ซึ่งจะพัฒนาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะความดันและอุณหภูมิ ที่พื้นผิวที่แยกของเหลวและตัวกลางที่ทับซ้อนกัน

ในของเหลวไวไฟ การเผาไหม้เกิดขึ้นเมื่อไอของเหลวที่ผสมกับออกซิเจนในอากาศที่มีความเข้มข้นภายในช่วงความไวไฟถูกปล่อยออกมาอย่างเหมาะสมที่พื้นผิวที่กำหนด ดังนั้นการที่จะเผาไหม้ต่อหน้าทริกเกอร์ ของเหลวไวไฟจะต้องเปลี่ยนจากสถานะของเหลวเป็นสถานะไอ

โซนแรกล้อมรอบด้วยเปลือกที่สองที่ส่องสว่างซึ่งแสดงลักษณะของเปลวเทียน ออกซิเจนในปริมาณที่มากขึ้นจะเข้าสู่ร่างกายซึ่งทำให้เกิดการต่อเนื่องของ ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลเชื้อเพลิง อุณหภูมิที่นี่จะสูงกว่าในโซนมืด แต่ไม่เพียงพอสำหรับการสลายตัวขั้นสุดท้าย ในสองพื้นที่แรกนั้นเมื่อหยดของเชื้อเพลิงที่ไม่ถูกเผาไหม้และอนุภาคถ่านหินได้รับความร้อนอย่างแรง เอฟเฟกต์แสงจะปรากฏขึ้น

ตัวบ่งชี้ความสามารถในการติดไฟของของเหลวมากหรือน้อยนั้นได้มาจากอุณหภูมิของการติดไฟ ตามที่เชื้อเพลิงเหลวถูกเร่งปฏิกิริยา พารามิเตอร์อื่นๆ ที่แสดงลักษณะของเชื้อเพลิงเหลว ได้แก่ การจุดติดไฟและการติดไฟได้ ขีดจำกัดของการติดไฟ ความหนืด และความหนาแน่นของไอ

ยิ่งอุณหภูมิความไวไฟต่ำลง โอกาสที่ไอจะถูกสร้างขึ้นในปริมาณที่เพียงพอต่อการติดไฟก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ของเหลวที่มีจุดติดไฟต่ำกว่าอุณหภูมิเป็นอันตรายอย่างยิ่ง สิ่งแวดล้อมเนื่องจากแม้จะไม่มีความร้อนก็สามารถทำให้เกิดไฟไหม้ได้

โซนที่สองล้อมรอบด้วยเปลือกที่มองเห็นได้ต่ำและมีค่าอุณหภูมิสูง โมเลกุลออกซิเจนจำนวนมากเข้ามาซึ่งก่อให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของอนุภาคเชื้อเพลิง หลังจากการเกิดออกซิเดชันของสาร จะไม่พบเอฟเฟกต์การส่องสว่างในโซนที่สาม

ภาพประกอบแผนผัง

เพื่อความชัดเจนเราขอนำเสนอภาพเทียนที่กำลังลุกไหม้ให้คุณทราบ วงจรเปลวไฟประกอบด้วย:

อย่างไรก็ตาม ระหว่างของเหลวไวไฟสองชนิด เนื่องจากอุณหภูมิไวไฟต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อม ควรใช้อุณหภูมิไวไฟที่สูงกว่า เนื่องจากที่อุณหภูมิแวดล้อมจะปล่อยไอระเหยไวไฟน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่จะเกิดส่วนผสมของอากาศและไอระเหย อยู่ในช่วงไวไฟ

มีการนำเสนอองค์ประกอบเชิงลบเพิ่มเติมเกี่ยวกับอันตรายจากไฟไหม้ อุณหภูมิต่ำการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงซึ่งทำให้พลังงานกระตุ้นในการเริ่มการเผาไหม้น้อยลง เนื่องจากช่วงของการผสมของไอน้ำและอากาศมีมากกว่าซึ่งสามารถเริ่มต้นและแพร่กระจายของไฟได้ ควรจะเข้า. เมื่อเร็วๆ นี้พิจารณาความหนาแน่นของไอระเหยไวไฟ ซึ่งกำหนดเป็นมวลต่อหน่วยปริมาตรของไอน้ำมันเชื้อเพลิง

1. บริเวณแรกหรือบริเวณมืด
2. โซนส่องสว่างที่สอง
3. เปลือกโปร่งใสที่สาม

ด้ายเทียนไม่ไหม้ แต่จะเกิดการเผาไหม้ที่ปลายงอเท่านั้น

การจุดตะเกียงแอลกอฮอล์

สำหรับการทดลองทางเคมี มักใช้ถังแอลกอฮอล์ขนาดเล็ก เรียกว่าตะเกียงแอลกอฮอล์ ไส้ตะเกียงของเตาถูกแช่ด้วยเชื้อเพลิงเหลวที่เทลงในรู สิ่งนี้อำนวยความสะดวกด้วยแรงดันของเส้นเลือดฝอย เมื่อถึงยอดไส้ตะเกียงที่ว่าง แอลกอฮอล์จะเริ่มระเหย ในสถานะไอ จะติดไฟและเผาไหม้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 900 °C

เชื้อเพลิงที่อันตรายที่สุดคือเชื้อเพลิงที่หนักที่สุดในอากาศ เนื่องจากหากไม่มีหรือขาดการระบายอากาศ เชื้อเพลิงเหล่านี้มักจะสะสมและซบเซาในพื้นที่ต่ำของสิ่งแวดล้อม ทำให้ส่วนผสมที่ติดไฟได้เบาลง

เชื้อเพลิงเหลวเทียมมีขนาดเล็กและมีความสำคัญเพียงเล็กน้อย แต่ที่สำคัญกว่านั้นมากคือประเภทของเชื้อเพลิงเหลวธรรมชาติที่มีน้ำมันอยู่ น้ำมันไม่ใช่สารชนิดเดียว แต่เป็นส่วนผสมที่เกิดขึ้นจากไฮโดรคาร์บอนจำนวนมากซึ่งมีสารเคมีและสารเคมีที่แตกต่างกันมาก คุณสมบัติทางกายภาพ- น้ำมันหลายประเภทอาจมีอยู่ในสารอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน เช่น สารประกอบซัลเฟอร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของมลพิษซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในเมืองใหญ่

เปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์มีรูปร่างปกติ แทบไม่มีสี และมีสีน้ำเงินเล็กน้อย โซนของมันไม่สามารถมองเห็นได้ชัดเจนเท่ากับโซนเทียน

ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ Barthel จุดเริ่มไฟตั้งอยู่เหนือตะแกรงเตา เปลวไฟที่ลึกขึ้นนี้ส่งผลให้กรวยสีเข้มด้านในลดลง และส่วนตรงกลางซึ่งถือว่าร้อนแรงที่สุดก็โผล่ออกมาจากหลุม

ลักษณะสี

การปล่อยสีเปลวไฟที่แตกต่างกันเกิดจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ เรียกอีกอย่างว่าความร้อน ดังนั้น จากการเผาไหม้ของส่วนประกอบไฮโดรคาร์บอนในอากาศ เปลวไฟสีน้ำเงินจึงมีสาเหตุมาจากการปล่อยสารประกอบ H-C และมีการแผ่รังสี อนุภาค C-Cคบเพลิงจะเปลี่ยนเป็นสีส้มแดง

เป็นการยากที่จะพิจารณาโครงสร้างของเปลวไฟ ซึ่งองค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยสารประกอบของน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ และพันธะ OH ลิ้นของมันแทบไม่มีสีเลย เนื่องจากอนุภาคข้างต้นเมื่อถูกเผาจะปล่อยรังสีในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด

สีของเปลวไฟนั้นเชื่อมโยงกับตัวบ่งชี้อุณหภูมิโดยมีอนุภาคไอออนิกอยู่ในนั้นซึ่งเป็นของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือ สเปกตรัมแสง- ดังนั้นการเผาไหม้ขององค์ประกอบบางอย่างทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในหัวเผา ความแตกต่างของสีของคบเพลิงเกี่ยวข้องกับการจัดเรียงองค์ประกอบในกลุ่มต่างๆ ของระบบธาตุ

ตรวจสอบไฟด้วยสเปกโตรสโคปเพื่อดูว่ามีรังสีอยู่ในสเปกตรัมที่มองเห็นหรือไม่ ขณะเดียวกันก็พบว่า สารง่ายๆจากกลุ่มย่อยทั่วไป พวกมันก็แสดงสีเปลวไฟที่คล้ายกันด้วย เพื่อความชัดเจน จึงใช้การเผาไหม้ของโซเดียมเพื่อทดสอบโลหะนี้ เมื่อนำเข้าไปในเปลวไฟ ลิ้นจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองสดใส ขึ้นอยู่กับ ลักษณะสีเน้นเส้นโซเดียมในสเปกตรัมการปล่อยก๊าซ

โดดเด่นด้วยคุณสมบัติของการกระตุ้นการแผ่รังสีแสงจากอนุภาคอะตอมอย่างรวดเร็ว เมื่อสารประกอบไม่ระเหยของธาตุดังกล่าวถูกนำเข้าไปในกองไฟของตะเกียงบุนเซน สารประกอบนั้นจะกลายเป็นสี

การตรวจด้วยสเปกโทรสโกปีจะแสดงเส้นลักษณะเฉพาะในพื้นที่ที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ความเร็วของการกระตุ้นของการแผ่รังสีแสงและโครงสร้างสเปกตรัมอย่างง่ายมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณลักษณะทางไฟฟ้าบวกสูงของโลหะเหล่านี้

ลักษณะเฉพาะ

การจำแนกประเภทของเปลวไฟขึ้นอยู่กับลักษณะดังต่อไปนี้:

• สถานะรวมของสารประกอบการเผาไหม้ พวกมันมาในรูปแบบก๊าซ อากาศ ของแข็งและของเหลว
• ประเภทของรังสีที่อาจไม่มีสี ส่องสว่าง และมีสี
• ความเร็วในการกระจาย มีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและช้า
• ความสูงของเปลวไฟ โครงสร้างอาจสั้นหรือยาวก็ได้
• ลักษณะการเคลื่อนที่ของสารผสมที่ทำปฏิกิริยา มีการเคลื่อนไหวที่เร้าใจ ราบเรียบ และปั่นป่วน;
• การรับรู้ทางสายตา สารที่ถูกเผาไหม้โดยมีการปล่อยควัน เปลวไฟสี หรือโปร่งใส
• ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ เปลวไฟอาจมีอุณหภูมิต่ำ เย็น หรือสูงก็ได้
• สถานะของเชื้อเพลิง - เฟสรีเอเจนต์ออกซิไดซ์

การเผาไหม้เกิดขึ้นจากการแพร่กระจายหรือการผสมล่วงหน้าของส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่

บริเวณออกซิเดชั่นและรีดิวซ์

กระบวนการออกซิเดชั่นเกิดขึ้นในโซนที่แทบจะสังเกตไม่เห็น ซึ่งร้อนที่สุดและอยู่ที่ด้านบนสุด ในนั้นอนุภาคเชื้อเพลิงจะเกิดการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ และการมีอยู่ของออกซิเจนส่วนเกินและการขาดสารที่ติดไฟได้ทำให้เกิดกระบวนการออกซิเดชั่นที่รุนแรง ควรใช้คุณลักษณะนี้เมื่อให้ความร้อนแก่วัตถุเหนือหัวเผา ด้วยเหตุนี้สารจึงถูกจุ่มลงในส่วนบนของเปลวไฟ การเผาไหม้นี้ดำเนินไปเร็วขึ้นมาก

ปฏิกิริยารีดักชันเกิดขึ้นที่ส่วนกลางและส่วนล่างของเปลวไฟ ประกอบด้วยสารไวไฟจำนวนมากและโมเลกุล O 2 จำนวนเล็กน้อยที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ เมื่อมีการนำสารประกอบที่มีออกซิเจนเข้าไปในบริเวณเหล่านี้ ธาตุ O จะถูกกำจัดออกไป

ตัวอย่างของการลดเปลวไฟ จะใช้กระบวนการแยกเหล็กซัลเฟต หาก FeSO 4 เข้าไป ภาคกลางคบเพลิงสำหรับเผา ขั้นแรกให้ความร้อน จากนั้นสลายตัวเป็นเฟอร์ริกออกไซด์ แอนไฮไดรด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ในปฏิกิริยานี้ จะสังเกตเห็นการลดลงของ S โดยมีประจุ +6 ถึง +4

เปลวไฟเชื่อม

ไฟประเภทนี้เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของส่วนผสมของก๊าซหรือไอของเหลวกับออกซิเจนจากอากาศบริสุทธิ์

ตัวอย่างคือการก่อตัวของเปลวไฟออกซีอะเซทิลีน มันแยกแยะ:

• โซนหลัก
• พื้นที่พักฟื้นระดับกลาง
• โซนสุดขีดลุกเป็นไฟ

นี่คือจำนวนส่วนผสมของก๊าซและออกซิเจนที่เผาไหม้ ความแตกต่างของอัตราส่วนอะเซทิลีนต่อตัวออกซิไดเซอร์ส่งผลให้เกิดเปลวไฟประเภทต่างๆ อาจเป็นโครงสร้างปกติ คาร์บูไรซิ่ง (อะเซทิลีน) และโครงสร้างออกซิไดซ์

ตามทฤษฎีแล้ว กระบวนการเผาไหม้อะเซทิลีนที่ไม่สมบูรณ์ในออกซิเจนบริสุทธิ์สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (ต้องใช้ O 2 หนึ่งโมลสำหรับปฏิกิริยา)

โมเลกุลไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือน้ำและคาร์บอนออกไซด์เตตระวาเลนต์ สมการมีลักษณะดังนี้: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O ปฏิกิริยานี้ต้องใช้ออกซิเจน 1.5 โมล เมื่อสรุป O 2 ปรากฎว่าใช้ไป 2.5 โมลต่อ HCCH 1 โมล และเนื่องจากในทางปฏิบัติเป็นเรื่องยากที่จะหาออกซิเจนบริสุทธิ์ในอุดมคติ (มักมีการปนเปื้อนกับสิ่งเจือปนเล็กน้อย) อัตราส่วนของ O 2 ต่อ HCCH จะเป็น 1.10 ถึง 1.20

เมื่ออัตราส่วนออกซิเจนต่ออะเซทิลีนน้อยกว่า 1.10 จะเกิดเปลวไฟคาร์บูไรซิ่ง โครงสร้างมีแกนที่ขยายใหญ่ขึ้น โครงร่างไม่ชัดเจน เขม่าถูกปล่อยออกมาจากไฟดังกล่าวเนื่องจากขาดโมเลกุลออกซิเจน

หากอัตราส่วนของก๊าซมากกว่า 1.20 ก็จะได้เปลวไฟออกซิไดซ์ที่มีออกซิเจนส่วนเกิน โมเลกุลส่วนเกินจะทำลายอะตอมของเหล็กและส่วนประกอบอื่นๆ ของหัวเผาเหล็ก ในเปลวไฟดังกล่าว ชิ้นส่วนนิวเคลียร์จะสั้นและมีจุด

ตัวชี้วัดอุณหภูมิ

แต่ละโซนไฟของเทียนหรือหัวเผามีค่าของตัวเอง ซึ่งพิจารณาจากปริมาณโมเลกุลออกซิเจน อุณหภูมิของเปลวไฟในส่วนต่างๆ อยู่ระหว่าง 300 °C ถึง 1600 °C

ตัวอย่างคือเปลวไฟแพร่กระจายและราบเรียบซึ่งเกิดจากกระสุนสามนัด กรวยประกอบด้วยพื้นที่มืดซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 360 °C และไม่มีสารออกซิไดซ์ ด้านบนเป็นโซนเรืองแสง อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 550 ถึง 850 °C ซึ่งส่งเสริมการสลายตัวด้วยความร้อนของส่วนผสมที่ติดไฟได้และการเผาไหม้

พื้นที่ด้านนอกแทบจะมองไม่เห็น ในนั้นอุณหภูมิเปลวไฟสูงถึง 1,560 °C ซึ่งเนื่องมาจาก ลักษณะทางธรรมชาติโมเลกุลของเชื้อเพลิงและความเร็วของการเข้าสู่ตัวออกซิไดซ์ นี่คือจุดที่การเผาไหม้มีพลังมากที่สุด

สารติดไฟได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่ต่างกัน ดังนั้น, โลหะแมกนีเซียมเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 2210 °C เท่านั้น สำหรับหลาย ๆ คน ของแข็งอุณหภูมิเปลวไฟประมาณ 350 °C ไม้ขีดไฟและน้ำมันก๊าดสามารถจุดติดไฟได้ที่ 800 °C ในขณะที่ไม้สามารถจุดไฟได้ตั้งแต่ 850 °C ถึง 950 °C

บุหรี่จะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟซึ่งมีอุณหภูมิตั้งแต่ 690 ถึง 790 °C และในส่วนผสมโพรเพนบิวเทน - ตั้งแต่ 790 °C ถึง 1960 °C น้ำมันเบนซินจุดติดไฟที่ 1350 °C เปลวไฟเผาไหม้แอลกอฮอล์มีอุณหภูมิไม่เกิน 900 °C

โอ.เอส.กาเบรียลยัน
I.G. OSTROUMOV
อ.เค.อัคเลบีนิน

เริ่มต้นในวิชาเคมี

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7

ความต่อเนื่อง ดูจุดเริ่มต้นในฉบับที่ 1/2549

§ 2. การสังเกตและการทดลองเป็นวิธีการ
เรียนวิทยาศาสตร์และเคมี

บุคคลได้รับความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติโดยใช้วิธีการที่สำคัญเช่นการสังเกต

การสังเกต- นี่คือการมุ่งความสนใจไปที่วัตถุที่จดจำได้โดยมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาวัตถุเหล่านั้น

ด้วยความช่วยเหลือของการสังเกตบุคคลจะสะสมข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาจัดระบบและค้นหา รูปแบบในข้อมูลนี้

ขั้นตอนสำคัญต่อไปคือการค้นหาสาเหตุที่อธิบายรูปแบบที่พบ

เพื่อให้การสังเกตเกิดผลต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ

1. มีความจำเป็นต้องกำหนดหัวข้อการสังเกตให้ชัดเจน สิ่งที่ผู้สังเกตการณ์จะดึงความสนใจไป - สารเฉพาะ คุณสมบัติหรือการเปลี่ยนแปลงของสารบางชนิดไปเป็นสารอื่น เงื่อนไขสำหรับการดำเนินการของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เป็นต้น

2. ผู้สังเกตการณ์ต้องรู้ว่าทำไมเขาจึงทำการสังเกตเช่น กำหนดวัตถุประสงค์ของการสังเกตอย่างชัดเจน 3. เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย คุณสามารถจัดทำแผนการสังเกตได้ และสำหรับสิ่งนี้จะเป็นการดีกว่าที่จะตั้งสมมติฐานว่าปรากฏการณ์ที่สังเกตจะเกิดขึ้นได้อย่างไรเช่น หยิบยกสมมติฐาน - แปลจากภาษากรีก “สมมติฐาน” (วิทยานิพนธ์ "ไฮโป"

) หมายถึง "เดา" นอกจากนี้ยังสามารถหยิบยกสมมติฐานอันเป็นผลมาจากการสังเกตได้ เช่น เมื่อได้รับผลบางอย่างก็ต้องอธิบาย

การสังเกตทางวิทยาศาสตร์แตกต่างจากการสังเกตในความหมายในชีวิตประจำวันของคำนี้ ตามกฎแล้ว การสังเกตทางวิทยาศาสตร์จะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด และเงื่อนไขเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามคำขอของผู้สังเกตการณ์ บ่อยครั้งที่การสังเกตดังกล่าวดำเนินการในห้องพิเศษ - ห้องปฏิบัติการ (รูปที่ 6) การสังเกตที่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขการควบคุมอย่างเข้มงวดเรียกว่า.

การทดลอง คำว่า “ทดลอง” (การทดลอง ) มีต้นกำเนิดจากภาษาละตินและแปลเป็นภาษารัสเซียว่า "ประสบการณ์", "การทดสอบ" การทดลองทำให้คุณสามารถยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานที่เกิดจากการสังเกตได้ นี่คือวิธีการกำหนด.

บทสรุป

จุดเทียนและตรวจสอบเปลวไฟอย่างระมัดระวัง 1 จะสังเกตได้ว่าสีไม่สม่ำเสมอ เปลวไฟมีสามโซน (รูปที่ 7) โซนมืด 2 ซึ่งอยู่ที่ด้านล่างของเปลวไฟ นี่คือโซนที่หนาวที่สุดเมื่อเทียบกับโซนอื่น โซนมืดล้อมรอบด้วยส่วนที่สว่างที่สุดของเปลวไฟ 3 .

- อุณหภูมิที่นี่สูงกว่าโซนมืด แต่อุณหภูมิสูงสุดอยู่ที่ส่วนบนของเปลวไฟ เพื่อให้แน่ใจว่าโซนต่างๆ 2 เปลวไฟมีอุณหภูมิต่างกัน คุณสามารถทำการทดลองดังกล่าวได้ วางเสี้ยน (หรือไม้ขีด) ลงในเปลวไฟเพื่อให้มันข้ามทั้งสามโซน คุณจะเห็นว่าเสี้ยนไหม้มากขึ้นเมื่อกระทบกับโซน 3 และ

- ซึ่งหมายความว่าเปลวไฟจะร้อนขึ้นที่นั่น

คำถามเกิดขึ้น: เปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์หรือเชื้อเพลิงแห้งจะมีโครงสร้างเหมือนกับเปลวไฟเทียนหรือไม่? คำตอบสำหรับคำถามนี้อาจเป็นได้สองสมมติฐาน - สมมติฐาน: 1) โครงสร้างของเปลวไฟจะเหมือนกับเปลวไฟของเทียนเพราะมันขึ้นอยู่กับกระบวนการเผาไหม้เดียวกัน 2) โครงสร้างของเปลวไฟจะแตกต่างกันเพราะว่า เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของสารต่างๆ เพื่อยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานนี้หรือนั้น เรามาเริ่มการทดลองกัน - เรามาทำการทดลองกันดีกว่า

เราจะตรวจสอบโครงสร้างของเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์โดยใช้ไม้ขีดหรือเสี้ยน (คุณจะคุ้นเคยกับโครงสร้างของอุปกรณ์ทำความร้อนนี้ระหว่างการปฏิบัติงาน) และเชื้อเพลิงแห้ง

แม้ว่าเปลวไฟในแต่ละกรณีจะมีรูปร่าง ขนาด และแม้กระทั่งสีแตกต่างกัน แต่เปลวไฟทั้งหมดมีโครงสร้างเหมือนกัน - มี 3 โซนเหมือนกัน ได้แก่ โซนมืดด้านใน (เย็นที่สุด) โซนส่องสว่างตรงกลาง (ร้อน) และด้านนอกไม่มีสี (ร้อนที่สุด) .

ดังนั้นข้อสรุปจากการทดลองจึงสามารถสรุปได้ว่าโครงสร้างของเปลวไฟใดๆ ก็ตามจะเหมือนกัน ความสำคัญในทางปฏิบัติของข้อสรุปนี้มีดังนี้: เพื่อให้วัตถุใด ๆ ร้อนในเปลวไฟจะต้องนำเข้าไปยังสถานที่ที่ร้อนที่สุดนั่นคือ ไปจนถึงส่วนบนของเปลวไฟ

เป็นเรื่องปกติที่จะบันทึกการทดลองลงในวารสารพิเศษซึ่งเรียกว่าวารสารห้องปฏิบัติการ สมุดบันทึกธรรมดาเหมาะสำหรับสิ่งนี้ แต่รายการในนั้นไม่ธรรมดาเลย วันที่ของการทดสอบ ชื่อของมันจะถูกบันทึกไว้ และความคืบหน้าของการทดสอบมักจะแสดงในรูปแบบของตาราง

ลองบรรยายการทดลองเพื่อศึกษาโครงสร้างของเปลวไฟในลักษณะนี้

เลโอนาร์โด ดา วินชี ผู้ยิ่งใหญ่กล่าวว่า วิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้เกิดจากการทดลอง ซึ่งเป็นพื้นฐานของความรู้ทั้งหมด ล้วนไร้ประโยชน์และเต็มไปด้วยข้อผิดพลาด ทั้งหมด– วิทยาศาสตร์เชิงทดลอง และในการเตรียมการทดลอง มักต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ตัวอย่างเช่นในทางชีววิทยามีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เครื่องมือทางแสงซึ่งช่วยให้คุณสามารถขยายภาพของวัตถุที่สังเกตได้หลายครั้ง: แว่นขยาย, แว่นขยาย, กล้องจุลทรรศน์ ฟิสิกส์ในการศึกษา วงจรไฟฟ้าใช้เครื่องมือวัดแรงดัน กระแส และความต้านทานไฟฟ้า นักภูมิศาสตร์มีเครื่องมือพิเศษ ตั้งแต่เครื่องมือที่ง่ายที่สุด (เช่น เข็มทิศ บอลลูนตรวจอากาศ) ไปจนถึงสถานีวงโคจรอวกาศและภาชนะวิจัยที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

นักเคมียังใช้อุปกรณ์พิเศษในการวิจัยด้วย ตัวอย่างเช่นสิ่งที่ง่ายที่สุดคืออุปกรณ์ทำความร้อนที่คุ้นเคยอยู่แล้วตะเกียงแอลกอฮอล์และภาชนะเคมีต่าง ๆ ที่ทำและศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสารเช่น ปฏิกิริยาเคมี (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. เครื่องแก้วเคมีในห้องปฏิบัติการ และอุปกรณ์

พวกเขาพูดถูกว่าเห็นครั้งเดียวดีกว่าได้ยินร้อยครั้ง หรือดีกว่านั้น ถือมันไว้ในมือแล้วเรียนรู้วิธีใช้งาน

1. ดังนั้นความคุ้นเคยครั้งแรกของคุณกับอุปกรณ์เคมีจะเกิดขึ้นระหว่างการปฏิบัติงานที่รอคุณอยู่ในบทต่อไป
2. การสังเกตคืออะไร? ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขใดบ้างเพื่อให้การสังเกตมีประสิทธิผล?
3. ความแตกต่างระหว่างสมมติฐานและข้อสรุปคืออะไร?
4. การทดลองคืออะไร?
5. โครงสร้างของเปลวไฟคืออะไร?
6. การทำความร้อนควรทำอย่างไร?
7. คุณใช้อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการใดในการศึกษาชีววิทยาและภูมิศาสตร์

อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการใดที่ใช้ในการเรียนวิชาเคมี?
งานภาคปฏิบัติครั้งที่ 1
ทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย

การทดลองทางเคมีส่วนใหญ่ดำเนินการในภาชนะแก้ว กระจกมีความโปร่งใสและคุณสามารถสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารได้ ในบางกรณีแก้วจะถูกแทนที่ด้วยพลาสติกใส แต่ไม่แตก แต่ไม่สามารถอุ่นจานดังกล่าวได้

ไม่สามารถวางขวดก้นกลม (รูปที่ 14) บนโต๊ะได้ โดยยึดไว้กับขาตั้งโลหะ - ขาตั้ง (รูปที่ 15) - โดยใช้กรงเล็บ ขาตลอดจนวงแหวนโลหะติดอยู่กับขาตั้งกล้องโดยใช้ที่หนีบพิเศษ

สะดวกในการบรรจุสารใดๆ เช่น ก๊าซ ลงในขวดก้นกลม ในการรวบรวมก๊าซที่เกิดขึ้น ให้ใช้ขวดที่มีทางออก (เรียกว่าขวด Wurtz (รูปที่ 16)) หรือหลอดทดลองที่มีท่อจ่ายก๊าซ หากจำเป็นต้องทำให้สารที่เป็นก๊าซเย็นลงและควบแน่นเป็นของเหลว ให้ใช้ตู้เย็นแบบแก้ว (รูปที่ 17) ก๊าซเย็นจะเคลื่อนที่ผ่านท่อด้านในและกลายเป็นของเหลวภายใต้อิทธิพลของน้ำเย็น

ซึ่งไหลไปตาม “แจ็คเก็ต” ของตู้เย็นไปในทิศทางตรงกันข้าม

ช่องทางทรงกรวย (รูปที่ 18) ใช้สำหรับเทของเหลวจากภาชนะหนึ่งไปยังอีกภาชนะหนึ่งและยังขาดไม่ได้ในกระบวนการกรองอีกด้วย คุณคงรู้ว่าการกรองเป็นกระบวนการแยกของเหลวออกจากอนุภาคของแข็ง

จานที่มีผนังหนาคล้ายกับจานลึกเรียกว่าเครื่องตกผลึก (รูปที่ 20) เนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของสารละลายที่เทลงในเครื่องตกผลึก ตัวทำละลายจึงระเหยอย่างรวดเร็วและสารที่ละลายจะถูกปล่อยออกมาในรูปของผลึก ไม่ควรให้ความร้อนแก่เครื่องตกผลึกไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม: ผนังของมันดูเหมือนแข็งแกร่งเท่านั้น แต่ในความเป็นจริง เมื่อถูกความร้อน มันจะแตกอย่างแน่นอน

เมื่อทำการทดลองทางเคมี คุณมักจะต้องวัดปริมาตรของเหลวที่ต้องการ ส่วนใหญ่มักใช้กระบอกตวงเพื่อสิ่งนี้ (รูปที่ 21) นอกจากเครื่องแก้วในโรงเรียนแล้วห้องปฏิบัติการเคมี มีจานพอร์ซเลน บดด้วยครกและสาก (รูปที่ 22)สารที่เป็นผลึก

- เครื่องแก้วไม่เหมาะกับสิ่งนี้: ความกดดันของสากจะทำให้แตกทันที

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาและการบาดเจ็บ สิ่งของแต่ละรายการจะต้องถูกใช้อย่างเคร่งครัดตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้และรู้วิธีจัดการ

ห้องเคมีแตกต่างจากห้องอื่นๆตรงที่มีตู้ดูดควัน (รูปที่ 24) สารหลายชนิดมีกลิ่นฉุนและไม่พึงประสงค์ และไอระเหยของสารเหล่านี้ก็ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ สารดังกล่าวได้รับการจัดการในตู้ดูดควัน ซึ่งสารที่เป็นก๊าซจะไหลลงสู่ถนนโดยตรง

ต้องใช้ขวดที่มีรีเอเจนต์เพื่อให้ฉลากอยู่ในฝ่ามือของคุณ ทำเช่นนี้เพื่อไม่ให้หยดโดยไม่ตั้งใจทำให้จารึกเสียหาย

บาง สารเคมีเป็นพิษ มีสารรีเอเจนต์กัดกร่อนผิวหนัง สารหลายชนิดติดไฟได้ ป้ายพิเศษบนฉลากเตือนเกี่ยวกับสิ่งนี้ (รูปที่ 26 ดูหน้า 7)

อย่าเริ่มการทดสอบเว้นแต่คุณจะรู้แน่ชัดว่าต้องทำอะไรและอย่างไร คุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างเคร่งครัดและเฉพาะกับสารที่จำเป็นสำหรับการทดลองเท่านั้น

เตรียมตัว ที่ทำงานวางรีเอเจนต์ จาน และอุปกรณ์เสริมอย่างมีเหตุผล เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องเอื้อมมือข้ามโต๊ะ ใช้ปลอกหุ้มขวดและหลอดทดลองกระแทก อย่าวางสิ่งของที่ไม่จำเป็นในการทดลองเกะกะโต๊ะ

การทดลองจะต้องดำเนินการในภาชนะที่สะอาดเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจะต้องล้างให้สะอาดหลังเลิกงาน

ล้างมือไปพร้อมๆ กัน

กิจวัตรทั้งหมดจะต้องดำเนินการเหนือโต๊ะ

ในการระบุกลิ่นของสาร อย่านำภาชนะเข้าใกล้ใบหน้าของคุณ แต่ใช้มือดันอากาศจากช่องเปิดของภาชนะไปที่จมูก (รูปที่ 27)

ไม่มีสารใดสามารถลิ้มรสได้!

อย่าเทรีเอเจนต์ส่วนเกินกลับเข้าไปในขวด ใช้เศษแก้วพิเศษสำหรับสิ่งนี้ การเก็บของแข็งที่หกกลับคืนนั้นเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยมือของคุณ

หากคุณเผลอเผาตัวเอง บาดตัวเอง หรือทำสารเคมีหกบนโต๊ะ มือ หรือเสื้อผ้า ให้ติดต่อครูหรือผู้ช่วยในห้องปฏิบัติการทันที

หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบ ให้จัดพื้นที่ทำงานของคุณตามลำดับ
งานภาคปฏิบัติหมายเลข 2

มองดูการจุดเทียน

วัตถุประสงค์ของงานภาคปฏิบัตินี้คือการเรียนรู้ที่จะสังเกตและอธิบายผลลัพธ์ของการสังเกต คุณต้องเขียนเรียงความสั้น ๆ เกี่ยวกับเทียนที่กำลังลุกไหม้ (รูปที่ 28)

เพื่อช่วยคุณในเรื่องนี้ เรามีคำถามหลายข้อที่ต้องการคำตอบโดยละเอียด

อธิบายลักษณะของเทียน วัสดุที่ใช้ทำเทียน (สี กลิ่น ความรู้สึก ความแข็ง) และไส้ตะเกียง

จุดเทียน อธิบายลักษณะและโครงสร้างของเปลวไฟ จะเกิดอะไรขึ้นกับวัสดุเทียนเมื่อไส้ตะเกียงไหม้? ไส้ตะเกียงมีลักษณะอย่างไรในระหว่างกระบวนการเผาไหม้? เทียนร้อนขึ้นไหม มีเสียงเวลาเผา มีการปล่อยความร้อนหรือไม่? จะเกิดอะไรขึ้นกับเปลวไฟหากมีการเคลื่อนที่ของอากาศ?

เทียนไหม้เร็วแค่ไหน? ความยาวของไส้ตะเกียงเปลี่ยนไปในระหว่างกระบวนการเผาไหม้หรือไม่? ของเหลวที่ฐานไส้ตะเกียงคืออะไร? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไส้ตะเกียงถูกดูดซับโดยวัสดุ? และเมื่อใดที่หยดของมันไหลลงมาสู่เทียน? มากมายกระบวนการทางเคมี 1 รั่วไหลเมื่อถูกความร้อน แต่ไม่ได้ใช้เปลวเทียนเพื่อจุดประสงค์นี้ ดังนั้นในส่วนที่สองของงานภาคปฏิบัตินี้ เราจะมาทำความรู้จักกับโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์ทำความร้อนที่คุณคุ้นเคยอยู่แล้ว - ตะเกียงแอลกอฮอล์ (รูปที่ 29) ตะเกียงแอลกอฮอล์ประกอบด้วยถังแก้ว 2 ซึ่งเติมแอลกอฮอล์ไว้ไม่เกิน 2/3 ของปริมาตร ไส้ตะเกียงแช่อยู่ในแอลกอฮอล์ 3 ซึ่งทำจากด้ายฝ้าย มันถูกยึดไว้ที่คอถังโดยใช้ท่อพิเศษพร้อมดิสก์ 4 - จุดตะเกียงแอลกอฮอล์ด้วยไม้ขีดเท่านั้น คุณไม่สามารถใช้ตะเกียงแอลกอฮอล์จุดอื่นเพื่อจุดประสงค์นี้ได้ ในกรณีนี้แอลกอฮอล์ที่หกรั่วไหลอาจหกและติดไฟได้

ไส้ตะเกียงจะต้องตัดให้เท่ากันด้วยกรรไกร ไม่เช่นนั้นไส้จะเริ่มไหม้ ในการดับตะเกียงแอลกอฮอล์ ห้ามจุดไฟ เพราะใช้ฝาแก้วเพื่อการนี้- นอกจากนี้ยังช่วยปกป้องตะเกียงแอลกอฮอล์จากการระเหยของแอลกอฮอล์อย่างรวดเร็ว

เป้า: เรียนรู้ที่จะอธิบายผลการสังเกต

รีเอเจนต์และอุปกรณ์

: เทียนพาราฟิน, น้ำมะนาว; เสี้ยน, หลอดแก้วที่มีปลายยื่นออกมา, บีกเกอร์, กระบอกตวง, ไม้ขีด, วัตถุพอร์ซเลน (ถ้วยพอร์ซเลนสำหรับการระเหย), ที่คีบเบ้าหลอม, ที่ยึดหลอดทดลอง, ขวดแก้วที่มีปริมาตร 0.5, 0.8, 1 , 2, 3, 5 ลิตร, นาฬิกาจับเวลา

ภารกิจที่ 1. สังเกตเทียนที่กำลังลุกไหม้
นำเสนอข้อสังเกตของคุณในรูปแบบเรียงความสั้น ๆ วาดเปลวเทียน

ภารกิจที่ 2. ศึกษาส่วนต่างๆ ของเปลวไฟ

1. เปลวไฟอย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีสามโซน ที่? เมื่อตรวจสอบส่วนล่างของเปลวไฟ ให้นำปลายหลอดแก้วเข้าไปโดยใช้ที่คีบเบ้าหลอม โดยจับไว้ที่มุม 45-50 องศา นำเสี้ยนที่ไหม้มาติดที่ปลายอีกด้านของท่อ คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?

การเผาไหม้ทำให้เกิดความร้อน

2. เพื่อศึกษาส่วนตรงกลางของเปลวไฟที่สว่างที่สุด ให้ใส่ชามกระเบื้องลงไป (ใช้ที่คีบเบ้าหลอม) เป็นเวลา 2-3 วินาที คุณพบอะไร?

ใส่ร้ายป้ายสี

3. เพื่อศึกษาองค์ประกอบของเปลวไฟส่วนบน ให้ใส่บีกเกอร์คว่ำที่ชุบน้ำปูนขาวไว้ประมาณ 2-3 วินาที เพื่อให้เปลวไฟอยู่ตรงกลางบีกเกอร์ คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?

การก่อตัวของตะกอนแข็ง

4. เพื่อสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิ ส่วนต่างๆเปลวไฟเพิ่มเสี้ยนเป็นเวลา 2-3 วินาที ส่วนล่างเปลวไฟ (ที่มันตัดทุกส่วนในแนวนอน) คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?

ส่วนบนจะไหม้เร็วขึ้น

5. กรอกรายงานโดยกรอกตารางที่ 4

№	ความก้าวหน้าของการทำงาน	ข้อสังเกต	ข้อสรุป
1	การตรวจสอบภายในเปลวไฟ	ออกมาเป็นสีขาว สารที่เป็นก๊าซเสี้ยนจะสว่างขึ้น	ภายในเปลวไฟเป็นก๊าซพาราฟิน
2	ศึกษาส่วนตรงกลางของเปลวไฟ	ก้นถ้วยมีเขม่าปกคลุมอยู่	ส่วนตรงกลางประกอบด้วยคาร์บอนที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา
3	การตรวจสอบด้านบนของเปลวไฟ	น้ำมะนาวจะขุ่น Ca(OH)2+CO2 -> CaCl3+H2O	ในระหว่างการเผาไหม้ CO2 จะถูกปล่อยออกมา ซึ่งตกตะกอน Ca(OH)
4	การศึกษาความแตกต่างของอุณหภูมิ	เสี้ยนไหม้เกรียมตรงกลางและส่วนบน	อุณหภูมิตรงกลางจะสูงกว่าด้านล่าง อุณหภูมิสูงสุดที่ด้านบน

ภารกิจที่ 3 ศึกษาอัตราการใช้ออกซิเจนระหว่างการเผาไหม้

1. จุดเทียนแล้วปิดด้วยโหลขนาด 0.5 ลิตร กำหนดเวลาที่เทียนจะจุด

ดำเนินการที่คล้ายกันโดยใช้ขวดขนาดอื่น

กรอกตารางที่ 5

ระยะเวลาการจุดเทียนขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศ

2. วาดกราฟระยะเวลาการจุดเทียนเทียบกับปริมาตรของขวด (อากาศ) ใช้กำหนดเวลาที่เทียนที่บรรจุขวดขนาด 10 ลิตรจะดับ

3. คำนวณเวลาที่เทียนจะจุดในสำนักงานโรงเรียนที่ปิด

ความยาวของห้องเรียนเคมีของโรงเรียน (a) คือ 5 ม. ความกว้าง (b) คือ 5 ม. และความสูง (c) คือ 3 ม.
ห้องเรียนเคมีของโรงเรียนมีปริมาตร 75 ลูกบาศก์เมตร หรือ 75000 ลิตร เวลาที่เทียนจะไหม้โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าไม่มีอากาศเข้าไปในห้องและใช้ออกซิเจนทั้งหมดในการเผาเทียนคือ 2,700,000 วินาทีหรือ 750 ชั่วโมง

ภารกิจที่ 4. แนะนำโครงสร้างของตะเกียงวิญญาณ

1. ดูภาพที่ 2 และเขียนชื่อแต่ละส่วนของตะเกียงวิญญาณ ข้อมูลที่จำเป็นคุณจะพบในหน้า 23 ของหนังสือเรียน

1. แอลกอฮอล์
2. ไส้ตะเกียง
3. ที่ยึดไส้ตะเกียง
4. หมวก

ก) เหตุใดจึงจัดการแข่งขันจากด้านข้างเมื่อจุดตะเกียงวิญญาณ?

เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ถูกไฟไหม้

b) ทำไมคุณไม่สามารถจุดตะเกียงวิญญาณจากตะเกียงวิญญาณที่ลุกอยู่อันอื่นไม่ได้?

แอลกอฮอล์อาจหกและติดไฟได้

2. ใช้อุปกรณ์ที่โต๊ะทำงานต้มน้ำในหลอดทดลอง

ภาพนี้แสดงปริมาณน้ำที่ควรมีในหลอดทดลอง วิธียึดอย่างถูกต้องในที่ยึดหรือขาขาตั้ง และควรวางหลอดทดลองไว้ในส่วนใดของเปลวไฟ

ก) ควรเทน้ำลงในหลอดทดลองปริมาณเท่าใด?

2/3 หลอดทดลอง

b) จะถือหลอดทดลองไว้เหนือเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ได้อย่างไร?

ในมุมที่ห่างจากคุณ

ไฟเป็นสัญลักษณ์ของชีวิต ไม่สามารถประเมินความสำคัญของมันได้สูงเกินไป เนื่องจากตั้งแต่สมัยโบราณมันช่วยให้บุคคลอบอุ่น มองเห็นในความมืด ปรุงอาหารอร่อย ๆ และยังปกป้องตัวเองด้วย

ประวัติความเป็นมาของเปลวไฟ

ไฟได้ติดตามมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ ไฟถูกเผาในถ้ำเพื่อเป็นฉนวนและส่องสว่าง และเมื่อออกไปหาเหยื่อ นักล่าก็เอาตราที่เผาติดตัวไปด้วย พวกเขาถูกแทนที่ด้วยคบเพลิง - แท่งน้ำมันดิน ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ปราสาทที่มืดและเย็นของขุนนางศักดินาได้รับแสงสว่าง และเตาผิงขนาดใหญ่ก็ทำให้ห้องโถงร้อน ใน สมัยโบราณชาวกรีกใช้ตะเกียงน้ำมัน - กาน้ำชาดินเผาพร้อมน้ำมัน ในศตวรรษที่ 10 และ 11 เริ่มมีการสร้างเทียนไขและไขไข

คบเพลิงถูกเผาในกระท่อมของรัสเซียเป็นเวลาหลายศตวรรษ และเมื่อน้ำมันก๊าดเริ่มถูกสกัดจากน้ำมันในกลางศตวรรษที่ 19 ตะเกียงน้ำมันก๊าดก็เข้ามาใช้ และต่อมาก็มีเตาแก๊ส นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาโครงสร้างของเปลวไฟ และค้นพบความเป็นไปได้ใหม่ๆ

สีและความรุนแรงของไฟ

ต้องใช้ออกซิเจนเพื่อทำให้เกิดเปลวไฟ ยิ่งมีออกซิเจนมากเท่าไร กระบวนการเผาไหม้ก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ถ้าพัดความร้อนเข้าไปก็จะเข้าไป อากาศบริสุทธิ์ซึ่งหมายถึงออกซิเจน และเมื่อเศษไม้หรือถ่านหินที่ลุกเป็นไฟลุกเป็นไฟ เปลวไฟก็จะปรากฏขึ้น

เปลวไฟมีสีต่างกัน เปลวไฟจากฟืนเต้นรำเป็นสีเหลือง สีส้ม สีขาว และสีน้ำเงิน สีของเปลวไฟขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ ได้แก่ อุณหภูมิการเผาไหม้และวัสดุที่ถูกเผา หากต้องการดูการพึ่งพาสีกับอุณหภูมิก็เพียงพอที่จะตรวจสอบความร้อนของเตาไฟฟ้า ทันทีหลังจากเปิดสวิตช์ คอยล์จะร้อนขึ้นและเริ่มเรืองแสงเป็นสีแดงหม่น

ยิ่งร้อนขึ้นก็ยิ่งสว่างขึ้น และเมื่อเกลียวมีอุณหภูมิสูงสุด มันก็จะสว่างขึ้น สีส้ม- หากคุณทำให้พวกมันร้อนขึ้นได้ พวกมันก็จะเปลี่ยนสีเป็นสีเหลือง สีขาว และสีน้ำเงินในที่สุด สีฟ้าจะบ่งบอกถึง ระดับสูงสุดเครื่องทำความร้อน สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับไฟ

โครงสร้างของเปลวไฟขึ้นอยู่กับอะไร?

มันกะพริบเป็นสีต่างๆ ขณะที่ไส้ตะเกียงไหม้ผ่านขี้ผึ้งที่หลอมละลาย ไฟจำเป็นต้องเข้าถึงออกซิเจน เมื่อเทียนไหม้ ออกซิเจนจะไม่เข้าไปตรงกลางเปลวไฟใกล้กับด้านล่างมากนัก นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้ดูมืดลง แต่ด้านบนและด้านข้างได้รับอากาศมาก เปลวไฟจึงสว่างมาก ให้ความร้อนสูงถึงกว่า 1,370 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้เปลวเทียนมีสีเหลืองเป็นส่วนใหญ่

และในเตาผิงหรือในกองไฟที่ปิคนิคคุณสามารถเห็นดอกไม้ได้มากขึ้น ไฟไม้จะเผาไหม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าเทียน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงดูเป็นสีส้มมากกว่าสีเหลือง อนุภาคคาร์บอนในกองไฟจะร้อนจัดและทำให้ไฟมีสีเหลือง แร่ธาตุและโลหะ เช่น แคลเซียม โซเดียม ทองแดง ที่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง ทำให้ไฟมีสีที่หลากหลาย

สีเปลวไฟ

เคมีในโครงสร้างของเปลวไฟมีบทบาทสำคัญ เนื่องจากเฉดสีที่ต่างกันมาจากที่ต่างกัน องค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในเชื้อเพลิงที่กำลังลุกไหม้ ตัวอย่างเช่น ไฟอาจมีโซเดียมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกลือ เมื่อโซเดียมไหม้ จะปล่อยแสงสีเหลืองสว่างออกมา อาจมีแคลเซียมซึ่งเป็นแร่ธาตุอยู่ในกองไฟด้วย เช่น นมมีแคลเซียมเยอะมาก เมื่อแคลเซียมได้รับความร้อนจะปล่อยแสงสีแดงเข้มออกมา และถ้ามีแร่ธาตุเช่นฟอสฟอรัสอยู่ในไฟก็จะได้สีเขียว องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้อาจอยู่ในตัวไม้หรือวัสดุอื่นที่ถูกไฟไหม้ ท้ายที่สุดแล้ว การผสมสีต่างๆ เหล่านี้ในเปลวไฟก็สามารถก่อตัวได้ สีขาว- เหมือนสายรุ้งหลากสีมารวมกันเป็นแสงตะวัน

ไฟมาจากไหน?

แผนภาพโครงสร้างเปลวไฟแสดงถึงก๊าซที่อยู่ในสถานะการเผาไหม้ ซึ่งมีพลาสมาประกอบหรือสารที่กระจายตัวเป็นของแข็ง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีเกิดขึ้นพร้อมกับการเรืองแสง การปล่อยความร้อน และความร้อน

ลิ้นของกระบวนการเกิดเปลวไฟพร้อมกับการเผาไหม้ของสาร เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ ก๊าซมีความหนาแน่นต่ำกว่า แต่จะเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง นี่คือวิธีที่มันจะยาวหรือ ภาษาสั้นเปลวไฟ ส่วนใหญ่แล้วรูปแบบหนึ่งจะไหลไปสู่อีกรูปแบบหนึ่งอย่างนุ่มนวล หากต้องการดูปรากฏการณ์นี้คุณสามารถเปิดหัวเผาของเตาแก๊สธรรมดาได้

ไฟที่จุดติดในกรณีนี้จะไม่สม่ำเสมอ เมื่อมองเห็น เปลวไฟสามารถแบ่งออกเป็นสามโซนหลัก การศึกษาโครงสร้างของเปลวไฟอย่างง่ายบ่งชี้ว่าสารต่างๆ เผาไหม้พร้อมกับการก่อตัวของคบเพลิงประเภทต่างๆ

เมื่อส่วนผสมของก๊าซและอากาศถูกจุดไฟ จะเกิดเปลวไฟสั้นที่มีโทนสีน้ำเงินและสีม่วงเป็นครั้งแรก ในนั้นคุณสามารถเห็นแกนสีเขียวสีน้ำเงินเป็นรูปสามเหลี่ยม

โซนเปลวไฟ

เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างของเปลวไฟ จะมีการแยกแยะโซนสามโซน: โซนแรกเบื้องต้นซึ่งจะเริ่มให้ความร้อนของส่วนผสมที่โผล่ออกมาจากช่องเปิดเตา หลังจากนั้นก็มาถึงโซนที่เกิดกระบวนการเผาไหม้ บริเวณนี้ครอบคลุมส่วนบนของกรวย เมื่อมีการไหลของอากาศไม่เพียงพอ การเผาไหม้ของก๊าซจะเกิดขึ้นบางส่วน ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนตกค้าง การเผาไหม้เกิดขึ้นในโซนที่สามซึ่งมีการเข้าถึงออกซิเจนได้ดี

ตัวอย่างเช่น ลองจินตนาการถึงโครงสร้างของเปลวเทียน

โครงการเผาไหม้ประกอบด้วย:

• โซนแรกคือโซนมืด
• ที่สอง - โซนเรืองแสง;
• ที่สามเป็นโซนโปร่งใส

ด้ายเทียนไม่ไหม้ แต่จะเกิดการเผาไหม้จากไส้ตะเกียงเท่านั้น

โครงสร้างของเปลวเทียนเป็นแก๊สร้อนที่ลอยขึ้นมา กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการให้ความร้อนจนกระทั่งพาราฟินระเหย พื้นที่ที่อยู่ติดกับเธรดเรียกว่าพื้นที่แรก มีแสงสีฟ้าเล็กน้อยเนื่องจากมีวัสดุไวไฟมากเกินไป แต่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อย ที่นี่กระบวนการเผาไหม้บางส่วนของสารเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของควันซึ่งจะออกซิไดซ์

โซนแรกมีเปลือกเรืองแสงปกคลุมอยู่ ประกอบด้วยออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอซึ่งส่งเสริมปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ที่นี่เป็นที่ซึ่งอนุภาคของเชื้อเพลิงและถ่านหินที่เหลืออยู่ให้ความร้อนสูงทำให้เกิดเอฟเฟกต์เรืองแสง

โซนที่สองถูกปกคลุมไปด้วยเปลือกที่มีอุณหภูมิสูงจนแทบสังเกตไม่เห็น ออกซิเจนจำนวนมากแทรกซึมเข้าไปซึ่งส่งเสริมการเผาไหม้ของอนุภาคเชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์

เปลวไฟตะเกียงแอลกอฮอล์

สำหรับการทดลองทางเคมีต่างๆ จะใช้ภาชนะขนาดเล็กที่มีแอลกอฮอล์ เรียกว่าตะเกียงแอลกอฮอล์ โครงสร้างของเปลวไฟคล้ายกับเปลวเทียนแต่ยังคงมีลักษณะเป็นของตัวเอง ไส้ตะเกียงจะปล่อยแอลกอฮอล์ออกมาซึ่งได้รับความสะดวกจากแรงดันของเส้นเลือดฝอย เมื่อถึงยอดไส้ตะเกียง แอลกอฮอล์จะระเหยไป ในรูปของไอน้ำ จะจุดไฟและเผาไหม้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 900 °C

โครงสร้างของเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์มีรูปร่างปกติเกือบจะไม่มีสีและมีโทนสีน้ำเงินเล็กน้อย โซนของมันเบลอมากกว่าโซนเทียน ในเตาแอลกอฮอล์ ฐานของเปลวไฟจะอยู่เหนือตะแกรงเตา เปลวไฟที่ลึกขึ้นจะทำให้ปริมาตรของกรวยสีเข้มลดลงและบริเวณที่ส่องสว่างก็โผล่ออกมาจากหลุม

กระบวนการทางเคมีในเปลวไฟ

กระบวนการออกซิเดชั่นเกิดขึ้นในเขตที่ไม่เด่นซึ่งอยู่ที่ด้านบนและมี อุณหภูมิสูงสุด- ในนั้นอนุภาคของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะเกิดการเผาไหม้ครั้งสุดท้าย และออกซิเจนส่วนเกินและการขาดเชื้อเพลิงทำให้เกิดกระบวนการออกซิเดชั่นอย่างแรง ความสามารถนี้สามารถใช้ได้เมื่อให้ความร้อนแก่สารบนหัวเผาอย่างรวดเร็ว ในการทำเช่นนี้สารจะถูกจุ่มลงในเปลวไฟซึ่งการเผาไหม้จะเกิดขึ้นเร็วกว่ามาก

ปฏิกิริยารีดักชั่นเกิดขึ้นที่ส่วนกลางและส่วนล่างของเปลวไฟ มีเชื้อเพลิงเพียงพอและมีออกซิเจนจำนวนเล็กน้อยที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาไหม้ เมื่อเติมสารที่มีออกซิเจนเข้าไปในโซนเหล่านี้ ออกซิเจนจะถูกกำจัดไป

กระบวนการสลายตัวของเฟอร์รัสซัลเฟตถือเป็นเปลวไฟรีดิวซ์ เมื่อ FeSO 4 ทะลุเข้าไปตรงกลางคบเพลิง มันจะร้อนขึ้นก่อนแล้วจึงสลายตัวเป็นเฟอร์ริกออกไซด์ แอนไฮไดรด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ในปฏิกิริยานี้กำมะถันจะลดลง

อุณหภูมิไฟ

แต่ละพื้นที่ของเปลวไฟเทียนหรือหัวเผามีตัวบ่งชี้อุณหภูมิของตัวเองขึ้นอยู่กับการเข้าถึงของออกซิเจน อุณหภูมิของเปลวไฟเปิดอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 300 °C ถึง 1600 °C ขึ้นอยู่กับโซน ตัวอย่างคือเปลวไฟแพร่กระจายและลามินาร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างของเปลือกทั้งสามของมัน กรวยเปลวไฟในบริเวณที่มืดมีอุณหภูมิความร้อนสูงถึง 360 °C ด้านบนมีโซนเรืองแสง อุณหภูมิความร้อนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 550 ถึง 850 °C ซึ่งนำไปสู่การแยกตัวของส่วนผสมที่ติดไฟได้และกระบวนการเผาไหม้

พื้นที่ด้านนอกจะสังเกตเห็นได้เล็กน้อย ในนั้นความร้อนของเปลวไฟสูงถึง 1,560 ° C ซึ่งอธิบายได้จากคุณสมบัติของโมเลกุลของสารที่เผาไหม้และอัตราการเข้าของสารออกซิไดซ์ ที่นี่กระบวนการเผาไหม้มีพลังมากที่สุด

ไฟชำระล้าง

เปลวไฟมีพลังงานมหาศาล เทียนถูกใช้ในพิธีกรรมการชำระล้างและการให้อภัย ช่างดีสักเพียงไรที่ได้นั่งเงียบๆ ใกล้เตาผิงอันอบอุ่น ตอนเย็นของฤดูหนาวการรวมตัวของครอบครัวและพูดคุยถึงทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในวันนั้น

ไฟและเปลวเทียนก่อให้เกิดพลังงานเชิงบวกมหาศาล เนื่องจากไม่ใช่ว่าไม่มีเหตุผลที่ผู้ที่นั่งข้างเตาผิงจะรู้สึกถึงความสงบ ความสบาย และความสงบในจิตวิญญาณของตน

ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้จะเกิดเปลวไฟขึ้น โครงสร้างที่กำหนดโดยสารที่ทำปฏิกิริยา โครงสร้างแบ่งออกเป็นพื้นที่ตามตัวบ่งชี้อุณหภูมิ

คำนิยาม

เปลวไฟหมายถึงก๊าซที่อยู่ในรูปร้อน ซึ่งมีส่วนประกอบหรือสสารของพลาสมาปรากฏอยู่ในรูปแบบของแข็งที่กระจายตัว พวกเขาดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและ ประเภทเคมีพร้อมด้วยแสงเรืองแสง การปล่อยพลังงานความร้อน และความร้อน

การมีอยู่ของอนุภาคไอออนิกและอนุมูลอิสระในตัวกลางที่เป็นก๊าซบ่งบอกถึงลักษณะการนำไฟฟ้าและพฤติกรรมพิเศษในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

เปลวไฟคืออะไร

โดยปกติจะเป็นชื่อที่ตั้งให้กับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ ความหนาแน่นของก๊าซจะต่ำกว่า แต่อุณหภูมิสูงทำให้ก๊าซเพิ่มขึ้น เปลวไฟจึงก่อตัวขึ้นเป็นเช่นนี้ ซึ่งอาจยาวหรือสั้นก็ได้ มักจะมีการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งอย่างราบรื่น

เปลวไฟ: โครงสร้างและโครงสร้าง

เพื่อกำหนด รูปร่างก็เพียงพอที่จะจุดชนวนปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้ เปลวไฟที่ไม่ส่องสว่างซึ่งปรากฏไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นเนื้อเดียวกัน มองเห็นได้ 3 ส่วนหลักๆ ที่สามารถแยกแยะได้ อย่างไรก็ตาม การศึกษาโครงสร้างของเปลวไฟแสดงให้เห็นว่าสารต่างๆ เผาไหม้พร้อมกับการก่อตัวของคบเพลิงประเภทต่างๆ

เมื่อส่วนผสมของก๊าซและอากาศเผาไหม้ คบเพลิงขนาดสั้นจะเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งมีเฉดสีน้ำเงินและม่วง แกนกลางมองเห็นได้ - เขียว - น้ำเงินชวนให้นึกถึงกรวย ลองพิจารณาเปลวไฟนี้ โครงสร้างแบ่งออกเป็น 3 โซน:

1. พื้นที่เตรียมการจะถูกระบุโดยให้ส่วนผสมของก๊าซและอากาศถูกให้ความร้อนขณะออกจากช่องเปิดหัวเตา
2. ตามด้วยโซนที่เกิดการเผาไหม้ มันตรงบริเวณด้านบนของกรวย
3. เมื่อมีการไหลของอากาศไม่เพียงพอ ก๊าซจะไม่เผาไหม้จนหมด คาร์บอนไดวาเลนต์ออกไซด์และไฮโดรเจนตกค้างจะถูกปล่อยออกมา การเผาไหม้เกิดขึ้นในภูมิภาคที่สามซึ่งมีการเข้าถึงออกซิเจน

ตอนนี้เราจะพิจารณากระบวนการเผาไหม้ที่แตกต่างกันแยกกัน

การจุดเทียน

การจุดเทียนนั้นคล้ายกับการจุดไม้ขีดหรือไฟแช็ก และโครงสร้างของเปลวเทียนมีลักษณะคล้ายกระแสก๊าซร้อนซึ่งถูกดึงขึ้นเนื่องจากแรงลอยตัว กระบวนการเริ่มต้นด้วยการให้ความร้อนแก่ไส้ตะเกียง ตามด้วยการระเหยของขี้ผึ้ง

โซนต่ำสุดที่อยู่ด้านในและติดกับเธรดเรียกว่าโซนแรก มีการเรืองแสงเล็กน้อยเนื่องจากมีเชื้อเพลิงจำนวนมาก แต่มีส่วนผสมของออกซิเจนในปริมาณเล็กน้อย ที่นี่กระบวนการของการเผาไหม้สารที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้นโดยปล่อยออกมาซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ในเวลาต่อมา

โซนแรกล้อมรอบด้วยเปลือกที่สองที่ส่องสว่างซึ่งแสดงลักษณะของเปลวเทียน ออกซิเจนในปริมาณที่มากขึ้นจะเข้าสู่นั้นซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอย่างต่อเนื่องโดยการมีส่วนร่วมของโมเลกุลเชื้อเพลิง อุณหภูมิที่นี่จะสูงกว่าในโซนมืด แต่ไม่เพียงพอสำหรับการสลายตัวขั้นสุดท้าย ในสองพื้นที่แรกนั้นเมื่อหยดของเชื้อเพลิงที่ไม่ถูกเผาไหม้และอนุภาคถ่านหินได้รับความร้อนอย่างแรง เอฟเฟกต์แสงจะปรากฏขึ้น

โซนที่สองล้อมรอบด้วยเปลือกที่มองเห็นได้ต่ำและมีค่าอุณหภูมิสูง โมเลกุลออกซิเจนจำนวนมากเข้ามาซึ่งก่อให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของอนุภาคเชื้อเพลิง หลังจากการเกิดออกซิเดชันของสาร จะไม่พบเอฟเฟกต์การส่องสว่างในโซนที่สาม

ภาพประกอบแผนผัง

เพื่อความชัดเจนเราขอนำเสนอภาพเทียนที่กำลังลุกไหม้ให้คุณทราบ วงจรเปลวไฟประกอบด้วย:

1. บริเวณแรกหรือบริเวณมืด
2. โซนส่องสว่างที่สอง
3. เปลือกโปร่งใสที่สาม

ด้ายเทียนไม่ไหม้ แต่จะเกิดการเผาไหม้ที่ปลายงอเท่านั้น

การจุดตะเกียงแอลกอฮอล์

สำหรับการทดลองทางเคมี มักใช้ถังแอลกอฮอล์ขนาดเล็ก เรียกว่าตะเกียงแอลกอฮอล์ ไส้ตะเกียงของเตาถูกแช่ด้วยเชื้อเพลิงเหลวที่เทลงในรู สิ่งนี้อำนวยความสะดวกด้วยแรงดันของเส้นเลือดฝอย เมื่อถึงยอดไส้ตะเกียงที่ว่าง แอลกอฮอล์จะเริ่มระเหย ในสถานะไอ จะติดไฟและเผาไหม้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 900 °C

เปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์มีรูปร่างปกติ แทบไม่มีสี และมีสีน้ำเงินเล็กน้อย โซนของมันไม่สามารถมองเห็นได้ชัดเจนเท่ากับโซนเทียน

ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ Barthel จุดเริ่มไฟตั้งอยู่เหนือตะแกรงเตา เปลวไฟที่ลึกขึ้นนี้ส่งผลให้กรวยสีเข้มด้านในลดลง และส่วนตรงกลางซึ่งถือว่าร้อนแรงที่สุดก็โผล่ออกมาจากหลุม

ลักษณะสี

การแผ่รังสีต่างๆ เกิดจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ เรียกอีกอย่างว่าความร้อน ดังนั้นจากการเผาไหม้ของส่วนประกอบไฮโดรคาร์บอนในอากาศ เปลวไฟสีน้ำเงินจึงมีสาเหตุมาจากการปล่อย การเชื่อมต่อ H-C- และเมื่ออนุภาค C-C ถูกปล่อยออกมา คบเพลิงจะเปลี่ยนเป็นสีส้มแดง

เป็นการยากที่จะพิจารณาโครงสร้างของเปลวไฟ ซึ่งองค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยสารประกอบของน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ และพันธะ OH ลิ้นของมันแทบไม่มีสีเลย เนื่องจากอนุภาคข้างต้นเมื่อถูกเผาจะปล่อยรังสีในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด

สีของเปลวไฟนั้นเชื่อมโยงกับตัวบ่งชี้อุณหภูมิโดยมีอนุภาคไอออนิกอยู่ในนั้นซึ่งเป็นของการปล่อยหรือสเปกตรัมแสงบางอย่าง ดังนั้นการเผาไหม้ขององค์ประกอบบางอย่างทำให้สีของไฟในเตาเปลี่ยนไป ความแตกต่างของสีของคบเพลิงเกี่ยวข้องกับการจัดเรียงองค์ประกอบในกลุ่มต่างๆ ของระบบธาตุ

ตรวจสอบไฟด้วยสเปกโตรสโคปเพื่อดูว่ามีรังสีอยู่ในสเปกตรัมที่มองเห็นหรือไม่ ขณะเดียวกันก็พบว่าสารธรรมดาในกลุ่มย่อยทั่วไปก็ทำให้เกิดสีของเปลวไฟเหมือนกัน เพื่อความชัดเจน จึงใช้การเผาไหม้ของโซเดียมเพื่อทดสอบโลหะนี้ เมื่อนำเข้าไปในเปลวไฟ ลิ้นจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองสดใส ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของสี เส้นโซเดียมจะถูกระบุในสเปกตรัมการแผ่รังสี

โดดเด่นด้วยคุณสมบัติของการกระตุ้นการแผ่รังสีแสงจากอนุภาคอะตอมอย่างรวดเร็ว เมื่อสารประกอบไม่ระเหยของธาตุดังกล่าวถูกนำเข้าไปในกองไฟของตะเกียงบุนเซน สารประกอบนั้นจะกลายเป็นสี

การตรวจด้วยสเปกโทรสโกปีจะแสดงเส้นลักษณะเฉพาะในพื้นที่ที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ความเร็วของการกระตุ้นของการแผ่รังสีแสงและโครงสร้างสเปกตรัมอย่างง่ายมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณลักษณะทางไฟฟ้าบวกสูงของโลหะเหล่านี้

ลักษณะเฉพาะ

การจำแนกประเภทของเปลวไฟขึ้นอยู่กับลักษณะดังต่อไปนี้:

• สถานะรวมของสารประกอบการเผาไหม้ พวกมันมาในรูปแบบก๊าซ อากาศ ของแข็งและของเหลว
• ประเภทของรังสีที่อาจไม่มีสี ส่องสว่าง และมีสี
• ความเร็วในการกระจาย มีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและช้า
• ความสูงของเปลวไฟ โครงสร้างอาจสั้นหรือยาวก็ได้
• ลักษณะการเคลื่อนที่ของสารผสมที่ทำปฏิกิริยา มีการเคลื่อนไหวที่เร้าใจ ราบเรียบ และปั่นป่วน;
• การรับรู้ทางสายตา สารที่ถูกเผาไหม้โดยมีการปล่อยควัน เปลวไฟสี หรือโปร่งใส
• ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ เปลวไฟอาจมีอุณหภูมิต่ำ เย็น หรือสูงก็ได้
• สถานะของเชื้อเพลิง - เฟสรีเอเจนต์ออกซิไดซ์

การเผาไหม้เกิดขึ้นจากการแพร่กระจายหรือการผสมล่วงหน้าของส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่

บริเวณออกซิเดชั่นและรีดิวซ์

กระบวนการออกซิเดชั่นเกิดขึ้นในโซนที่แทบจะสังเกตไม่เห็น ซึ่งร้อนที่สุดและอยู่ที่ด้านบนสุด ในนั้นอนุภาคเชื้อเพลิงจะเกิดการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ และการมีอยู่ของออกซิเจนส่วนเกินและการขาดสารที่ติดไฟได้ทำให้เกิดกระบวนการออกซิเดชั่นที่รุนแรง ควรใช้คุณลักษณะนี้เมื่อให้ความร้อนแก่วัตถุเหนือหัวเผา ด้วยเหตุนี้สารจึงถูกจุ่มลงในส่วนบนของเปลวไฟ การเผาไหม้นี้ดำเนินไปเร็วขึ้นมาก

ปฏิกิริยารีดักชันเกิดขึ้นที่ส่วนกลางและส่วนล่างของเปลวไฟ ประกอบด้วยสารไวไฟจำนวนมากและโมเลกุล O 2 จำนวนเล็กน้อยที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ เมื่อนำเข้าไปในพื้นที่เหล่านี้ องค์ประกอบ O จะถูกกำจัดออกไป

ตัวอย่างของการลดเปลวไฟ จะใช้กระบวนการแยกเหล็กซัลเฟต เมื่อ FeSO 4 เข้าสู่ส่วนกลางของหัวเผา มันจะร้อนขึ้นก่อนแล้วจึงสลายตัวเป็นเฟอร์ริกออกไซด์ แอนไฮไดรด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ในปฏิกิริยานี้ จะสังเกตเห็นการลดลงของ S โดยมีประจุ +6 ถึง +4

เปลวไฟเชื่อม

ไฟประเภทนี้เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของส่วนผสมของก๊าซหรือไอของเหลวกับออกซิเจนจากอากาศบริสุทธิ์

ตัวอย่างคือการก่อตัวของเปลวไฟออกซีอะเซทิลีน มันแยกแยะ:

• โซนหลัก
• พื้นที่พักฟื้นระดับกลาง
• โซนสุดขีดลุกเป็นไฟ

นี่คือจำนวนส่วนผสมของก๊าซและออกซิเจนที่เผาไหม้ ความแตกต่างของอัตราส่วนของอะเซทิลีนและตัวออกซิไดซ์นำไปสู่ ประเภทต่างๆเปลวไฟ อาจเป็นโครงสร้างปกติ คาร์บูไรซิ่ง (อะเซทิลีน) และโครงสร้างออกซิไดซ์

ตามทฤษฎีแล้ว กระบวนการเผาไหม้อะเซทิลีนที่ไม่สมบูรณ์ในออกซิเจนบริสุทธิ์สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (ต้องใช้ O 2 หนึ่งโมลสำหรับปฏิกิริยา)

โมเลกุลไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือน้ำและคาร์บอนออกไซด์เตตระวาเลนต์ สมการมีลักษณะดังนี้: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O ปฏิกิริยานี้ต้องใช้ออกซิเจน 1.5 โมล เมื่อสรุป O 2 ปรากฎว่าใช้ไป 2.5 โมลต่อ HCCH 1 โมล และเนื่องจากในทางปฏิบัติเป็นเรื่องยากที่จะหาออกซิเจนบริสุทธิ์ในอุดมคติ (มักมีการปนเปื้อนกับสิ่งเจือปนเล็กน้อย) อัตราส่วนของ O 2 ต่อ HCCH จะเป็น 1.10 ถึง 1.20

เมื่ออัตราส่วนออกซิเจนต่ออะเซทิลีนน้อยกว่า 1.10 จะเกิดเปลวไฟคาร์บูไรซิ่ง โครงสร้างมีแกนที่ขยายใหญ่ขึ้น โครงร่างไม่ชัดเจน เขม่าถูกปล่อยออกมาจากไฟดังกล่าวเนื่องจากขาดโมเลกุลออกซิเจน

หากอัตราส่วนของก๊าซมากกว่า 1.20 ก็จะได้เปลวไฟออกซิไดซ์ที่มีออกซิเจนส่วนเกิน โมเลกุลส่วนเกินจะทำลายอะตอมของเหล็กและส่วนประกอบอื่นๆ ของหัวเผาเหล็ก ในเปลวไฟดังกล่าว ชิ้นส่วนนิวเคลียร์จะสั้นและมีจุด

ตัวชี้วัดอุณหภูมิ

แต่ละโซนไฟของเทียนหรือหัวเผามีค่าของตัวเอง ซึ่งพิจารณาจากปริมาณโมเลกุลออกซิเจน อุณหภูมิของเปลวไฟในส่วนต่างๆ อยู่ระหว่าง 300 °C ถึง 1600 °C

ตัวอย่างคือเปลวไฟแพร่กระจายและราบเรียบซึ่งเกิดจากกระสุนสามนัด กรวยประกอบด้วยพื้นที่มืดซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 360 °C และไม่มีสารออกซิไดซ์ ด้านบนเป็นโซนเรืองแสง อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 550 ถึง 850 °C ซึ่งส่งเสริมการสลายตัวด้วยความร้อนของส่วนผสมที่ติดไฟได้และการเผาไหม้

พื้นที่ด้านนอกแทบจะมองไม่เห็น ในนั้นอุณหภูมิเปลวไฟสูงถึง 1,560 ° C ซึ่งเกิดจากลักษณะตามธรรมชาติของโมเลกุลเชื้อเพลิงและความเร็วของการเข้าสู่สารออกซิไดซ์ นี่คือจุดที่การเผาไหม้มีพลังมากที่สุด

สารติดไฟได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่ต่างกัน ดังนั้นโลหะแมกนีเซียมจึงเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 2210 °C เท่านั้น สำหรับของแข็งหลายชนิด อุณหภูมิเปลวไฟจะอยู่ที่ประมาณ 350°C ไม้ขีดไฟและน้ำมันก๊าดสามารถจุดติดไฟได้ที่ 800 °C ในขณะที่ไม้สามารถจุดไฟได้ตั้งแต่ 850 °C ถึง 950 °C

บุหรี่จะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟซึ่งมีอุณหภูมิตั้งแต่ 690 ถึง 790 °C และในส่วนผสมโพรเพนบิวเทน - ตั้งแต่ 790 °C ถึง 1960 °C น้ำมันเบนซินจุดติดไฟที่ 1350 °C เปลวไฟเผาไหม้แอลกอฮอล์มีอุณหภูมิไม่เกิน 900 °C