להבה: מבנה, תיאור, ערכת, טמפרטורה

בתהליך הבעירה נוצרת להבה, שמבנהה נובע מהחומרים המגיבים. המבנה שלה מחולק לאזורים בהתאם למדדי הטמפרטורה.

הגדרה

להבות הן גזים בצורה ליבון, שבו רכיבים של פלזמה או חומרים בצורת מוצק מפוזרים נמצאים. בהם, התמורות הפיזיות והכימיות מתבצעות, מלווה זוהר, שחרור של חום אנרגיה וחימום.

נוכחותם של חלקיקים יוניים ורדיקאליים במדיום הגזי מאפיינת את המוליכות החשמלית וההתנהגות המיוחדת שלה בשדה האלקטרומגנטי.

מה הלהבות?

בדרך כלל מה שנקרא תהליכים בעירה נקראים כך. בהשוואה לאוויר, צפיפות הגז נמוכה יותר, אך מדדי טמפרטורה גבוהים גורמים לעלייה בגז. כך נוצרות להבות, שהן ארוכות וקצרות. לעתים קרובות יש מעבר חלק של צורה אחת לאחרת.

להבה: מבנה ומבנה

כדי לקבוע את המראה של התופעה המתוארת, זה מספיק כדי להדליק מבער גז. הלהבה הלא מאירה המופיעה לא יכולה להיקרא הומוגנית. מבחינה ויזואלית ניתן להבחין בין שלושה תחומים עיקריים. אגב, המחקר של מבנה הלהבה מראה כי חומרים שונים לשרוף עם היווצרות של סוג אחר של לפיד.

כאשר התערובת נשרפת מגז ואוויר, להבה קצרה נוצר, צבעו הוא כחול סגול. זה נראה דרך הליבה - ירוק כחול, כמו חרוט. שקול את הלהבה הזאת. המבנה שלה מחולק לשלושה אזורים:

1. אזור הכנה נבחר שבו תערובת מחומם מן הגז והאוויר כפי שהוא משאיר את מבער הפתיחה.
2. זה ואחריו אזור שבו מתרחשת בעירה. היא תופסת את קצה החרוט.
3. כאשר יש חוסר זרימת אוויר, הגז לא לשרוף לחלוטין. פחמן משוחרר מן תחמוצת divalent ו שאריות מימן. הצטברותם מתרחשת באזור השלישי שבו יש גישה לחמצן.

עכשיו תן לנו לשקול בנפרד את תהליכי הבעירה השונים.

שריפת נרות

שריפת נר היא כמו שריפת גפרור או מצית. והמבנה של להבת הנר מזכיר זרם גז זוהר, שנמשך על ידי כוח פולט. התהליך מתחיל עם חימום פתיל, ואחריו אידוי של פרפין.

האזור הנמוך ביותר, הממוקם בתוך וסמוך נימה, נקרא האזור הראשון. יש לה זוהר קטן של צבע כחול בשל כמות גדולה של דלק, אבל נפח קטן של תערובת החמצן. כאן תהליך של בעירה חלקית של חומרים מתבצע עם שחרורו של חד תחמוצת הפחמן, אשר מחומצן לאחר מכן.

האזור הראשון מוקף בקליפה שנייה זוהרת, המאפיינת את מבנה להבת הנר. הוא מקבל נפח חמצן גדול יותר, אשר גורם להמשך התגובה החמצונית מעורבים דלק מולקולות. מדדי הטמפרטורה כאן יהיו גבוהים יותר מאשר באזור החשוך, אך לא מספיק עבור הפירוק הסופי. זה בשני האזורים הראשונים, כאשר טיפות של דלק וחלקיקים פחם unburnt הם מחומם מאוד, אפקט זוהר מופיע.

האזור השני מוקף פגז בולט חלש עם ערכי טמפרטורה גבוהה. זה כרוך הרבה מולקולות חמצן, אשר תורם לשרוף מלא של חלקיקים דלק. לאחר החמצון של החומרים, באזור השלישי אפקט זוהר אינו נצפה.

ייצוג סכמטי

לשם הבהירות, אנו מציגים בפניכם את הדימוי הבוער של הנר. דיאגרמת הלהבה כוללת:

1. האזור הראשון או הכהה.
2. אזור זוהר שני.
3. הקליפה השקופה השלישית.

החוט של הנר אינו נשרף, אבל רק את החריטה של קצה כפוף מתרחשת.

שריפת מנורת הרוח

עבור ניסויים כימיים, מאגרים קטנים עם אלכוהול משמשים לעתים קרובות. הם נקראים רוחות. את הפתיל מבער ספוגה דלק נוזלי מלא דרך החור. זה הקל על ידי לחץ נימי. כאשר קצה חופשי של הפתיל הוא הגיע, אלכוהול מתחיל להתאדות. במצב אדי, הוא הציתו ושרפו בטמפרטורה של לא יותר מ 900 מעלות צלזיוס.

להבה של מנורת הרוח יש את הטופס הרגיל, הוא כמעט חסר צבע, עם גוון קל של כחול. אזוריו אינם נראים בבירור כמו נר.

במבער אלכוהול על שמו של המדען ברתל, תחילתה של האש מעל רשת המעטפת של המבער. חדירה כזו של הלהבה גורמת לירידה בחרוט החשוך הפנימי, והחלק האמצעי, הנחשב לחם ביותר, עולה מן החור.

צבע אופייני

קרינה של צבעים שונים של הלהבה, נגרמת על ידי מעברים אלקטרוניים. הם נקראים גם תרמית. לפיכך, כתוצאה של הבעירה של רכיב פחמימנים באוויר, להבה כחולה נובעת שחרור של מתחם HC. ועם פליטת חלקיקי CC, הלפיד צבוע בצבע כתום-אדום.

קשה לחשוב על מבנה של להבה, הכימיה של אשר כוללת תרכובות של מים, פחמן דו חמצני חד תחמוצת הפחמן, הקשר OH. שפותיה כמעט חסרות צבע, שכן החלקיקים הנ"ל פולטים קרינה אולטרה-סגולה ואינפרה-אדומה במהלך הבעירה.

צבע הלהבה קשור זה לזה עם מדדי טמפרטורה, עם נוכחות של חלקיקים יוניים בו, אשר מתייחסים פליטה מסוימת או ספקטרום אופטי. אז, שריפת כמה אלמנטים מוביל לשינוי בצבע האש מבער. הבדלים בצבע של הלפיד קשורים עם סידור של אלמנטים בקבוצות שונות של מערכת תקופתיים.

האש על נוכחות של קרינה, הקשורים לספקטרום הנראה, נחקר על ידי ספקטרוסקופ. נמצא כי חומרים פשוטים מן המשנה הכללית גם להפעיל מכתים דומים של הלהבה. לשם הבהירות, השימוש בשריפה נתרן כמבחן עבור מתכת זו משמש. כאשר אתה מוסיף את זה להבה, הלשונות הופכות צהוב בהיר. בהתבסס על מאפייני הצבע, קו הנתרן משוחרר בספקטרום הפליטה.

עבור מתכות אלקליות , המאפיין של עירור מהיר של קרינת אור מחלקיקים אטומיים הוא אופייני. כאשר מכניסים חומרים בלתי נדיפים כאלה של אלמנטים כאלה לתוך האש של מבער Bunsen, הוא מוכתם.

בדיקה ספקטרוסקופית מראה קווים אופייניים באזור הנראה לעין האנושית. מהירות ההתרגשות של קרינת אור והמבנה הספקטראלי הפשוט קשורה קשר הדוק עם המאפיינים החשמליים הגבוהים של מתכות אלו.

תכונה

סיווג הלהבה מתבסס על המאפיינים הבאים:

• מצב של תרכובות בעירה מצטברות. הם צורה גזי, aerodisperse, מוצק ונוזל;
• סוג של קרינה, אשר יכול להיות חסר צבע, מאירים וצבעוניים;
• מהירות ההפצה. יש התפשטות מהירה ואיטית;
• גובה הלהבה. המבנה יכול להיות קצר וארוך;
• אופי התנועה של תערובות תגובתי. הם מבחינים בין תנועה פעימה, למינארית, סוערת;
• תפיסה חזותית. החומרים נשרפים עם שחרורה של להבה עשנה, צבעונית או שקופה;
• מדד הטמפרטורה. הלהבה יכולה להיות טמפרטורה נמוכה, קור גבוה טמפרטורה.
• שלב שלב של דלק - מגיב חמצון.

השריפה מתרחשת כתוצאה של דיפוזיה או עם ערבוב ראשוני של המרכיבים הפעילים.

אזור חמצון וצמצום

תהליך החמצון מתרחש באזור חלש. זהו החם והוא ממוקם בחלק העליון. בתוכה, חלקיקי הדלק עוברים בעירה מלאה. נוכחות של עודף חמצן ופגם דלק מוביל לתהליך חמצון אינטנסיבי. תכונה זו יש להשתמש כאשר חפצים מחוממים מעל מבער. לכן החומר שקוע בחלק העליון של הלהבה. שרפה זו ממשיכה הרבה יותר מהר.

תגובות שיקום מתרחשות בחלקים המרכזיים והתחתונים של הלהבה. הוא מכיל אספקה גדולה של חומרים דליקים כמות קטנה של מולקולות O ₂ המבוצעות בעירה. כאשר תרכובות המכילות חמצן מוכנסים לאזורים אלה, האלמנט O מתפצל.

כדוגמה של להבה צמצום, תהליך של פיצול ברזל של סולפט divalent משמש. כאשר ה- FeSO ₄ נכנס לחלק המרכזי של הלפיד, הוא מתחמם תחילה, ואז מתפרק לתחמוצת ברזל תחמוצת, אנהידריד וגופרית דו-חמצנית. בתגובה זו, ירידה של S עם מטען של +6 עד 4 הוא ציין.

להבה ריתוך

סוג זה של אש נוצר כתוצאה של בעירה של תערובת מגז או אדי של נוזל עם חמצן של אוויר טהור.

דוגמה לכך היא היווצרות של להבה אצטילן חמצן. היא מבדילה:

• אזור הליבה;
• אזור התאוששות ממוצע;
• אזור הבהקה קצה.

כל כך הרבה תערובות חמצן חמצן לשרוף. הבדלים ביחס של אצטילן ו חמצון להוביל סוגים שונים של להבה. זה יכול להיות נורמלי, carburizing (אצטילני) ומבנה חמצוני.

תיאורטית, תהליך של שרפה חלקית של אצטילן בחמצן טהור ניתן לאפיין את המשוואה הבאה: HCCH + O ₂ → H ₂ + CO + CO (שומה אחת של O ₂ נדרש לתגובה ₎ .

המימן המולקולרי המתקבל חד תחמוצת הפחמן מגיבים עם חמצן אוויר. המוצרים הסופי הם מים tetravalent תחמוצת הפחמן. המשוואה נראית כך: CO + CO + H ₂ + 1½O ₂ → CO ₂ + CO ₂ + H ₂ O. תגובה זו דורשת 1.5 שומות של חמצן. כאשר O ₂ נוסף, 2.5 שומות הוא נצרך לכל 1 שומה של HCCH. ומאז בפועל קשה למצוא חמצן טהור אידיאלי (לעתים קרובות יש זיהום קטן עם זיהומים), היחס בין O ₂ ל HCCH יהיה 1.10-1.20.

כאשר היחס בין חמצן לאצטילן הוא פחות מ 1.10, מתרחשת להבה carburizing. במבנה שלו יש גרעין מוגדל, קווי המתאר שלו הופכים מעורפלים. מאש כזה, פיח הוא שוחרר, בשל היעדר מולקולות חמצן.

אם יחס הגז גדול מ 1.20, להבה חמצון עם עודף חמצן מתקבל. מולקולות עודף שלה להרוס את אטומי הברזל ורכיבים אחרים של מבער פלדה. בלהבה כזו, החלק הגרעיני הופך קצר ויש לו נקודות חדות.

קריאות טמפרטורה

לכל אזור של להבת נר או מבער יש ערכים משלה בשל הגעת מולקולות חמצן. הטמפרטורה של הלהבה פתוחה משתנה בחלקים שונים מ 300 ° C עד 1600 ° C.

דוגמה לכך היא דיפוזיה להבה למינרית, אשר נוצר על ידי שלושה פגזים. קונוס שלה מורכב קטע כהה עם טמפרטורה של עד 360 מעלות צלזיוס וחוסר של חומר חמצון. מעליו יש אזור זוהר. טווח הטמפרטורות שלה בין 550 ל 850 מעלות צלזיוס, אשר תורמת פירוק של תערובת דלק תרמי הבעירה שלה.

השטח החיצוני הוא בקושי מורגש. טמפרטורת הלהבה מגיעה ל -1560 מעלות צלזיוס, אשר נובעת מהמאפיינים הטבעיים של מולקולות הדלק והשיעור שבו נכנס הסוכן המחמצן. שריפה כאן היא האנרגטית ביותר.

החומרים מציתים בתנאי טמפרטורה שונים. לפיכך, כוויות מגנזיום מתכתי רק ב 2210 ° C. עבור חומרים מוצקים רבים, טמפרטורת הלהבה היא כ 350 מעלות צלזיוס. שריפה של גפרורים ונפט אפשרי ב 800 מעלות צלזיוס, ואילו עץ - מ 850 מעלות צלזיוס ל 950 מעלות צלזיוס.

הסיגריה בוערת בלהבה, הטמפרטורה שלה משתנה מ 690 עד 790 מעלות צלזיוס, בתערובת פרופאן בוטאן - מ 790 ° C עד 1960 ° C. דלק מתלקח ב 1350 מעלות צלזיוס להבת הבעירה של אלכוהול יש טמפרטורה של לא יותר מ 900 מעלות צלזיוס.