Api berwarna. Mengapa nyala api pertama berwarna biru dan kemudian kuning

Adalah mudah untuk meneka bahawa warna nyalaan ditentukan oleh bahan kimia yang terbakar di dalamnya, sekiranya pendedahan kepada suhu tinggi melepaskan atom individu bahan mudah terbakar, mewarnai api. Untuk menentukan kesan bahan pada warna api, pelbagai eksperimen telah dijalankan, yang akan kita bincangkan di bawah.

Sejak zaman purba, ahli alkimia dan saintis telah mencuba untuk mengetahui bahan apa yang terbakar, bergantung pada warna yang diperoleh api.

nyala api geyser dan pinggan tersedia di semua rumah dan pangsapuri, mempunyai warna biru. Teduh sedemikian semasa pembakaran memberikan karbon, karbon monoksida. Warna kuning-oren nyalaan api, yang dibiakkan di dalam hutan, atau mancis isi rumah, adalah disebabkan oleh kandungan garam natrium yang tinggi dalam kayu asli. Sebahagian besarnya disebabkan oleh ini - merah. api penunu dapur gas akan memperoleh warna yang sama jika ditaburkan dengan garam meja biasa. Apabila membakar tembaga, api akan menjadi hijau. Saya fikir anda telah perasan bahawa dengan memakai panjang, cincin atau rantai yang diperbuat daripada tembaga biasa, tidak bertutup komposisi pelindung kulit bertukar hijau. Perkara yang sama berlaku semasa proses pembakaran. Sekiranya kandungan tembaga tinggi, terdapat api hijau yang sangat terang, hampir sama dengan putih. Ini boleh dilihat jika anda tuangkan pembakar gas pencukur tembaga.

Banyak eksperimen telah dijalankan melibatkan penunu gas biasa dan pelbagai mineral. Oleh itu, komposisi mereka ditentukan. Anda perlu mengambil mineral dengan pinset dan letakkan di dalam api. Warna api boleh menunjukkan pelbagai kekotoran yang terdapat dalam unsur tersebut. Nyalaan warna hijau dan warnanya menunjukkan kehadiran tembaga, barium, molibdenum, antimoni, fosforus. Boron memberikan warna biru-hijau. Selenium memberikan nyalaan warna biru. Nyalaan menjadi merah dengan kehadiran strontium, litium dan kalsium, ungu - kalium. Warna kuning-oren diperoleh semasa pembakaran natrium.

Kajian mineral untuk menentukan komposisinya dijalankan menggunakan penunu Bunsen. Warna nyalaannya adalah sekata dan tidak berwarna; ia tidak mengganggu perjalanan eksperimen. Bunsen mencipta penunu pada pertengahan abad ke-19.

Dia datang dengan kaedah yang membolehkan anda menentukan komposisi bahan dengan naungan nyalaan. Para saintis cuba menjalankan eksperimen serupa sebelum dia, tetapi mereka tidak mempunyai penunu Bunsen, nyalaan tidak berwarna yang tidak mengganggu eksperimen itu. Dia meletakkan pelbagai elemen pada wayar platinum dalam api penunu, kerana apabila logam ini ditambah, nyalaan tidak berwarna. Pada pandangan pertama, kaedah itu kelihatan baik, anda boleh lakukan tanpa susah payah analisis kimia. Ia cukup untuk membawa elemen itu ke api dan melihat apa yang terdiri daripadanya. Tetapi bahan dalam bentuk tulennya boleh didapati di alam semula jadi sangat jarang. Biasanya ia mengandungi sejumlah besar pelbagai kekotoran yang mengubah warna nyalaan.

Bunsen cuba menyerlahkan warna dan rona pelbagai kaedah. Contohnya, menggunakan cermin mata berwarna. Katakan jika anda melihat melalui kaca biru, anda tidak akan melihat kuning, di mana api dicat apabila membakar garam natrium yang paling biasa. Kemudian warna ungu atau lembayung bagi unsur yang diingini menjadi jelas. Tetapi helah sedemikian membawa kepada penentuan komposisi mineral kompleks yang betul dalam kes yang sangat jarang berlaku. Lebih daripada teknologi ini tidak dapat dicapai.

Pada masa kini, obor seperti itu hanya digunakan untuk pematerian.

Selama berabad-abad, api telah memainkan peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Tanpa itu, hampir mustahil untuk membayangkan kewujudan kita. Ia digunakan dalam semua bidang industri, serta untuk memasak, memanaskan rumah dan pembangunan kemajuan teknologi.

Api pertama kali muncul pada era Paleolitik awal. Pada mulanya, ia digunakan dalam memerangi pelbagai serangga dan serangan haiwan liar, dan juga memberikan cahaya dan haba. Dan barulah nyalaan api digunakan dalam memasak, membuat hidangan dan alatan. Maka api itu memasuki hidup kita dan menjadi " pembantu yang amat diperlukan»orang.

Ramai di antara kita menyedari bahawa nyalaan boleh berbeza dalam skema warnanya, tetapi tidak ramai yang tahu mengapa unsur api mempunyai warna motley. Sebagai peraturan, skema warna api bergantung pada bahan kimia apa yang terbakar di dalamnya. Melalui tindakan suhu tinggi, semua atom kimia dibebaskan, sekali gus memberi warna kepada api. Ia juga dijalankan sejumlah besar eksperimen, yang akan diterangkan dalam artikel ini sedikit kemudian, untuk memahami bagaimana bahan-bahan ini mempengaruhi warna kuali.

Sejak zaman purba, saintis telah berusaha untuk memahami apa bahan kimia terbakar dalam api, bergantung pada warna api yang berlaku.

Kita semua di rumah apabila memasak boleh menonton cahaya dengan warna biru. Ini ditentukan terlebih dahulu oleh karbon mudah terbakar dan karbon monoksida, yang memberikan cahaya rona biru ini. Garam natrium, yang dikurniakan kayu, memberikan api warna kuning-oren, yang membakar api biasa atau mancis. Jika ditabur pada penunu dapur garam biasa, lepas tu boleh dapat warna yang sama. Warna hijau tembaga memberikan api. Pada kepekatan kuprum yang sangat tinggi, cahaya mempunyai warna hijau yang sangat terang, yang hampir sama dengan putih tanpa warna. Ini boleh diperhatikan jika anda menaburkan penunu dengan serutan tembaga.

Eksperimen juga dilakukan dengan biasa pembakar gas dan pelbagai mineral, untuk membentuk bahan kimia konstituennya. Untuk melakukan ini, mineral diambil dengan teliti dengan pinset dan dibawa ke api. Dan, dengan naungan api yang berlaku, seseorang boleh membuat kesimpulan tentang pelbagai bahan tambahan kimia yang terdapat dalam unsur tersebut. Mineral seperti kuprum, barium, fosforus, molibdenum memberikan warna hijau, manakala boron dan antimoni memberi warna biru-hijau. Selenium memberikan nyalaan warna biru. Nyalaan merah diperoleh dengan menambahkan litium, strontium dan kalsium, yang berwarna ungu diperoleh dengan membakar kalium, dan warna kuning-oren memberikan natrium.

Untuk mengkaji pelbagai mineral dan menentukan komposisinya, penunu Bunsen, yang dicipta pada abad ke-19 oleh Bunsen, digunakan, yang memberikan warna nyalaan tanpa warna yang tidak mengganggu eksperimen.

Ia adalah Bunsen yang menjadi pengasas metodologi untuk menentukan komposisi kimia bahan mengikut palet warna nyala api. Sudah tentu, sebelum dia ada percubaan untuk menjalankan eksperimen sedemikian, tetapi eksperimen sedemikian tidak berjaya, kerana tidak ada pembakar. Dia memperkenalkan pelbagai komponen kimia ke dalam unsur api pembakar pada wayar yang diperbuat daripada platinum, kerana platinum tidak menjejaskan warna api dalam apa-apa cara dan tidak memberikan apa-apa naungan.

Pada pandangan pertama, nampaknya tidak ada keperluan untuk penyelidikan kimia yang kompleks; anda membawa komponen itu ke api - dan anda boleh melihat komposisinya dengan serta-merta. Walau bagaimanapun, tidak semuanya begitu mudah. Secara semula jadi, bahan dalam bentuk tulennya sangat jarang berlaku. Sebagai peraturan, mereka termasuk satu set banyak kekotoran yang berbeza yang boleh berubah warna.

Oleh itu, dengan bantuan sifat ciri molekul dan atom memancarkan cahaya tertentu warna- kaedah dicipta untuk menentukan komposisi kimia bahan. Kaedah penentuan ini dipanggil analisis spektrum. Para saintis mengkaji spektrum yang mengeluarkan bahan. Sebagai contoh, semasa pembakaran, ia dibandingkan dengan spektrum komponen yang diketahui, dan dengan itu komposisi kimianya ditubuhkan.

Nyalakan lilin dan periksa api dengan teliti. Anda akan melihat bahawa ia tidak seragam dalam warna. Nyalaan mempunyai tiga zon (Gamb.). Zon Gelap 1 berada di bahagian bawah nyalaan. Ini adalah zon paling sejuk berbanding yang lain. Zon gelap bersempadan dengan bahagian paling terang nyalaan 2. Suhu di sini lebih tinggi daripada di zon gelap, tetapi suhu tertinggi adalah di bahagian atas nyalaan 3 .

Untuk memastikan zon nyalaan yang berbeza mempunyai suhu yang berbeza, eksperimen sedemikian boleh dijalankan. Letakkan serpihan (atau mancis) dalam api supaya ia melintasi ketiga-tiga zon. Anda akan melihat bahawa serpihan lebih hangus apabila ia melanda zon 2 dan 3. Ini bermakna api lebih panas di sana.

Kepada semua jawapan saya akan menambah satu lagi butiran, yang digunakan oleh ahli kimia. Terdapat beberapa zon dalam struktur nyalaan. Yang dalam, biru, paling sejuk (berbanding dengan zon lain) ialah nyalaan pemulihan yang dipanggil. Itu. tindak balas pengurangan boleh dijalankan di dalamnya (contohnya, oksida logam). Bahagian atas, kuning-merah adalah zon paling panas, yang juga dipanggil nyalaan pengoksidaan. Di dalamnya wap bahan dioksidakan oleh oksigen atmosfera (kecuali, sudah tentu, kita bercakap tentang nyalaan biasa). Ia boleh menjalankan tindak balas kimia yang sepadan.

Warna api bergantung kepada unsur kimia yang terbakar apabila terbakar, sebagai contoh, jika anda ingin melihat cahaya biru, maka ia kelihatan terbakar gas asli, dan disebabkan oleh karbon monoksida, yang memberikan naungan ini. Lidah nyala kuning muncul apabila garam natrium terurai. Kayu kaya dengan garam sedemikian, jadi kebakaran hutan biasa atau mancis isi rumah terbakar dengan nyalaan kuning. Tembaga melekat pada api warna hijau. Dengan kandungan tembaga yang tinggi dalam bahan mudah terbakar, nyalaan mempunyai warna hijau terang, hampir sama dengan putih.

Barium, molibdenum, fosforus, antimoni juga memberikan warna hijau dan warnanya kepada api. Selenium mewarnai api biru, dan boron mewarnai biru-hijau. Nyalaan merah akan memberikan litium, strontium dan kalsium, kalium ungu, warna kuning-oren keluar apabila natrium dibakar.

Nah, jika sesiapa berminat untuk mendapatkan maklumat yang lebih terperinci, sila layari halaman ini http://allforchildren.ru/why/misc33.php

Warna nyalaan bergantung pada suhunya, serta pada komposisi bahan yang terbakar:

4300K ​​- putih-kuning, cahaya paling terang;

5000K - putih sejuk;

6000K - putih dengan biru muda

8000K - biru-biru - kualiti pencahayaan lebih teruk.

12000K ungu

Jadi, sebenarnya, nyalaan lilin yang paling panas adalah dari bawah, dan bukan dari atas, seperti yang dikatakan oleh Maxim26ru 325, dan suhu di hujung nyalaan lebih tinggi hanya disebabkan oleh kehadiran graviti di Bumi - arus perolakan timbul , akibatnya haba menyerbu secara menegak ke atas.

Warna api bergantung secara langsung pada suhu nyalaan, dan suhu, seterusnya, membebaskan bahan yang akan memberikan warna tertentu dalam spektrumnya. Sebagai contoh:

Kurma karbohidrat berwarna biru;

Bor - Biru-hijau;

Warna kuning-oren dipancarkan oleh garam natrium

Warna hijau berasal dari pembebasan kuprum, molibdenum, fosforus, barium, antimoni

Biru ialah selenium

Merah daripada perkumuhan litium dan kalsium

kalium dat ungu

Pada mulanya, seperti kata Alexander Antipov - ya, warna nyalaan ditentukan oleh suhunya (kalau tidak silap, ia telah dibuktikan oleh Planck). Dan kemudian bahan apa yang terbakar terkumpul di dalam api. Atom unsur yang berbeza mampu menyerap kuanta dengan tenaga tertentu dan memancarkannya kembali, tetapi dengan tenaga yang bergantung kepada sifat atom. Kuning ialah warna natrium dalam api. Natrium terdapat dalam mana-mana bahan organik semula jadi. Dan kuning mampu menenggelamkan warna lain - ini adalah ciri penglihatan manusia.

Nah, ia bergantung pada jenis api apa. Ia boleh menjadi apa-apa warna, bergantung pada bahan yang terbakar. Dan seperti nyala biru-kuning daripada pemanasannya. Semakin jauh nyalaan dari bahan yang terbakar, semakin banyak oksigen. Dan lebih banyak oksigen, lebih panas nyalaan dan oleh itu lebih ringan dan lebih terang.

Secara umum, suhu di dalam nyalaan adalah berbeza dan dari semasa ke semasa ia berubah (bergantung kepada kemasukan oksigen dan bahan mudah terbakar). Warna biru bermakna suhu sangat tinggi sehingga 1400 C, kuning - suhu lebih rendah sedikit daripada ketika nyalaan biru.

Warna nyalaan mungkin berbeza-beza bergantung kepada kekotoran kimia.

Dalam kebanyakan kes, nyalaan perapian atau unggun api berwarna kuning-oren disebabkan oleh garam yang terkandung dalam kayu. Dengan menambah bahan kimia tertentu, warna nyalaan boleh diubah menjadi lebih sesuai untuk majlis khas atau semata-mata untuk mengagumi perubahan warna. Untuk menukar warna nyalaan, anda boleh menambah bahan kimia tertentu terus ke dalam api, membuat kek parafin dengan bahan kimia, atau merendam kayu dalam larutan kimia khas. Untuk semua keseronokan yang boleh diberikan oleh proses mencipta nyalaan berwarna kepada anda, pastikan anda berhati-hati apabila bekerja dengan api dan bahan kimia.

Langkah-langkah

Memilih Bahan Kimia yang Tepat

Pilih warna (atau warna) nyalaan. Walaupun anda mempunyai pilihan untuk memilih daripada pelbagai jenis pelbagai warna api, anda perlu memutuskan mana yang paling penting untuk anda supaya anda boleh mencari bahan kimia yang betul. Nyalaan boleh dibuat biru, teal, merah, merah jambu, hijau, oren, ungu, kuning atau putih.

Tentukan bahan kimia yang anda perlukan berdasarkan warna yang dihasilkan apabila dibakar. Untuk mewarnakan api warna yang dikehendaki, anda perlu memilih bahan kimia yang betul. Ia mestilah dalam bentuk serbuk dan tidak mengandungi klorat, nitrat atau permanganat, yang membentuk produk sampingan yang berbahaya semasa pembakaran.

• Untuk mencipta nyalaan biru, ambil kuprum klorida atau kalsium klorida.
• Untuk membuat api biru, gunakan tembaga sulfat.
• Untuk nyalaan merah, ambil strontium klorida.
• Untuk mencipta nyalaan merah jambu, gunakan litium klorida.
• Untuk menjadikan api hijau muda, gunakan boraks.
• Untuk mendapatkan api hijau, ambil tawas.
• Untuk mencipta api oren, gunakan natrium klorida.
• Untuk mencipta api ungu ambil kalium klorida.
• Untuk nyalaan kuning, gunakan natrium karbonat.
• Untuk mencipta nyalaan putih, ambil magnesium sulfat.

1. Beli bahan kimia yang betul. Sesetengah bahan kimia pewarna api adalah bahan kimia isi rumah yang biasa digunakan dan boleh didapati di kedai runcit, perkakasan atau kedai berkebun. Bahan kimia lain boleh dibeli dari kedai bahan kimia khusus atau dalam talian.

   • Kuprum sulfat digunakan dalam paip untuk membunuh akar pokok yang boleh merosakkan paip, jadi anda boleh mencarinya di kedai perkakasan.
   • Natrium klorida adalah perkara biasa garam jadi anda boleh membelinya di kedai runcit.
   • Kalium klorida digunakan sebagai pelembut air, jadi anda juga boleh mencarinya di kedai perkakasan.
   • Borax sering digunakan untuk mencuci, jadi anda boleh menemuinya di jabatan bahan pencuci beberapa pasar raya.
   • Magnesium sulfat terdapat dalam garam Epsom, yang boleh anda tanyakan di farmasi.
   • Kuprum klorida, kalsium klorida, litium klorida, natrium karbonat, dan tawas hendaklah dibeli dari kedai kimia atau dalam talian.

Membuat kek parafin

1. Cairkan parafin dalam tab mandi air. Letakkan mangkuk kalis haba di atas periuk air mendidih. Masukkan beberapa keping parafin ke dalam mangkuk dan biarkan ia cair sepenuhnya.

   • Anda boleh menggunakan ketulan yang dibeli atau parafin dalam tin (atau lilin) ​​atau sisa parafin daripada lilin lama.
   • Jangan bakar parafin dalam api terbuka, jika tidak, anda boleh menyalakan api.

2. Tambah bahan kimia ke parafin dan kacau. Apabila parafin telah cair sepenuhnya, keluarkannya dari tab mandi air. Tambah 1-2 sudu besar (15-30 g) reagen kimia dan campurkan dengan teliti sehingga komposisi homogen diperolehi.

   • Jika anda tidak mahu menambah bahan kimia terus ke parafin, anda boleh membungkusnya terlebih dahulu dalam bahan penyerap terpakai dan kemudian masukkan bungkusan yang terhasil ke dalam bekas yang akan anda isi dengan parafin.

3. Biarkan komposisi parafin sejuk sedikit dan tuangkan ke dalam cawan kertas. Selepas menyediakan campuran parafin dengan bahan kimia, biarkan ia sejuk selama 5-10 minit. Semasa adunan masih cair, tuangkan ke dalam cawan kertas muffin untuk membuat tortilla parafin.

   • Untuk membuat kek parafin, anda boleh menggunakan kedua-dua cawan kertas kecil dan karton telur.

4. Biarkan parafin kering. Selepas parafin dituang ke dalam acuan, biarkan ia berdiri sehingga ia mengeras. Ia akan mengambil masa kira-kira sejam untuk menyejukkan sepenuhnya.

   Baling kek parafin ke atas api. Apabila kek parafin telah mengeras, keluarkan salah satu daripadanya dari bungkusan. Balingkan tortilla pada bahagian api yang paling panas. Apabila lilin cair, nyalaan akan mula bertukar warna.

   • Anda boleh menambah beberapa kek parafin dengan bahan tambahan kimia yang berbeza ke dalam api sekaligus, hanya letakkannya di tempat yang berbeza.
   • Kek parafin berfungsi dengan baik untuk unggun api dan pendiangan.

Rawatan kayu dengan bahan kimia

1. Kumpulkan bahan kering dan ringan untuk api. Bahan berasaskan kayu seperti serpihan kayu, pemangkasan kayu, kon pain dan kayu berus adalah sesuai untuk anda. Anda juga boleh menggunakan surat khabar yang digulung.

2. Larutkan bahan kimia dalam air. Tambah 450 g bahan kimia yang dipilih untuk setiap 4 liter air, gunakan untuk ini bekas plastik. Kacau cecair dengan teliti untuk mempercepatkan pembubaran bahan kimia. Untuk pencapaian hasil terbaik tambah hanya satu jenis reagen kimia ke dalam air.

   • Anda juga boleh mengambil bekas kaca, tetapi elakkan menggunakan bekas logam yang boleh bertindak balas dengan bahan kimia. Berhati-hati untuk tidak menjatuhkan atau memecahkan bekas kaca terpakai berhampiran api atau pendiangan.
   • Pastikan anda memakai cermin mata keselamatan, topeng (atau alat pernafasan), dan sarung tangan getah semasa menyediakan larutan kimia.
   • Adalah lebih baik untuk menyediakan penyelesaian di luar rumah, kerana beberapa jenis bahan kimia boleh mengotorkan permukaan kerja atau mengeluarkan asap berbahaya.
3. Pastikan untuk menggunakan kelengkapan keselamatan, termasuk cermin mata dan sarung tangan apabila mencipta nyalaan berwarna.

Amaran

• Kendalikan semua bahan kimia dengan berhati-hati dan ikut arahan pada pembungkusannya. Malah bahan yang tidak berbahaya sama sekali (seperti garam meja) dalam kepekatan tinggi boleh menyebabkan kerengsaan kulit dan luka bakar kimia.
• Simpan bahan kimia berbahaya dalam bekas plastik atau kaca yang tertutup. Jauhkan kanak-kanak dan haiwan peliharaan daripada mereka.
• Apabila menambah bahan kimia terus ke pendiangan, pastikan anda mempunyai pengudaraan yang baik terlebih dahulu supaya rumah anda tidak dipenuhi dengan asap kimia kaustik.
• Api bukanlah mainan dan tidak boleh diperlakukan sedemikian. Sudah tentu api itu berbahaya dan boleh cepat hilang kawalan. Pastikan anda menyimpan alat pemadam api atau bekas dengan air yang mencukupi.

Di bawah keadaan makmal, kebakaran tidak berwarna boleh dicapai, yang hanya boleh ditentukan oleh turun naik udara di kawasan pembakaran. Kebakaran isi rumah sentiasa "berwarna". Warna api ditentukan terutamanya oleh suhu nyalaan dan bahan kimia yang dibakarnya. Haba nyalaan membolehkan atom melompat seketika ke keadaan tenaga yang lebih tinggi. Apabila atom kembali ke keadaan asalnya, ia memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Ia sepadan dengan struktur kulit elektron bagi unsur tertentu.

Terkenal biru cahaya yang boleh dilihat apabila membakar gas asli adalah disebabkan oleh karbon monoksida, yang memberikan warna ini. Karbon monoksida, yang molekulnya terdiri daripada satu atom oksigen dan satu atom karbon, adalah hasil sampingan daripada pembakaran gas asli.

Cuba taburkan sedikit garam pada penunu dapur gas - lidah kuning akan muncul dalam api. begitu api kuning-oren berikan garam natrium (dan garam meja, ingat, adalah natrium klorida). Kayu kaya dengan garam sedemikian, jadi kebakaran hutan biasa atau mancis isi rumah terbakar dengan nyalaan kuning.

Tembaga melekat pada api hijau teduh. Dengan kandungan tembaga yang tinggi dalam bahan mudah terbakar, nyalaan mempunyai warna hijau terang, hampir sama dengan putih.

Barium, molibdenum, fosforus, antimoni juga memberikan warna hijau dan warnanya kepada api. DALAM biru selenium mewarnakan api, dan dalam biru Hijau- boron. Litium, strontium dan kalsium akan memberikan nyalaan merah, kalium akan memberikan satu ungu, dan natrium akan membakar warna kuning-oren.

Suhu nyalaan semasa pembakaran bahan tertentu:

Adakah awak tahu...

Oleh kerana sifat atom dan molekul untuk memancarkan cahaya warna tertentu, kaedah telah dibangunkan untuk menentukan komposisi bahan, yang dipanggil analisis spektrum. Para saintis mengkaji spektrum yang dipancarkan bahan, contohnya, semasa pembakaran, membandingkannya dengan spektrum unsur yang diketahui, dan dengan itu menentukan komposisinya.