Apakah yang menentukan warna api? Suhu api sumber nyalaan yang berbeza.

18.12.2017 08:06 772

Mengapa kebakaran berlaku warna yang berbeza?

Api sentiasa menjadi sumber cahaya dan haba bagi manusia. Cahayanya yang menyihir telah menarik orang ramai dengan misterinya sejak zaman purba. Banyak orang melakukan pelbagai ritual di tepi api. Adalah diketahui bahawa api adalah gabungan gas panas yang dibebaskan hasil daripada pemanasan beberapa bahan mudah terbakar, seperti kayu.

Duduk di tepi api, dan melihat nyalanya yang terang, nampaknya api itu datang dalam dua warna sahaja: merah dan kuning. Tetapi sebenarnya ia adalah. Api boleh mempunyai warna yang berbeza. Kenapa ini terjadi?

Warna nyalaan bergantung kepada komposisi bahan yang terbakar. Semasa proses pembakaran, tindak balas kimia memberi api warna yang berbeza. Anda mungkin menyedarinya apabila anda menghidupkan dapur gas api pada penunu menyala warna biru. Ini kerana gas terurai menjadi hidrogen dan karbon semasa pembakaran. Ini mencipta karbon dioksida yang memberikan nyalaan warna biru.

Jika api bersinar dalam warna hijau, ia bermakna bahawa tembaga atau fosforus terdapat dalam bahan yang terbakar. Warna kuning api berlaku apabila garam dibakar. Apabila membakar kayu, api juga akan ada warna kuning, kerana garam juga terdapat dalam pokok itu.

Juga, api mungkin mempunyai warna merah jika litium atau kalium terdapat dalam komposisi bahan terbakar.

Di sini kami telah mengetahui jawapan kepada soalan kami. Tetapi harus diingat kawan-kawan, bahawa kebakaran adalah bahaya besar bagi seseorang. Oleh itu, dilarang sama sekali menggunakan api tanpa kehadiran orang dewasa.

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 untuk memasak, membuat pinggan mangkuk dan alatan. Maka api itu memasuki hidup kita dan menjadi " pembantu yang sangat 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. Sebilangan besar eksperimen juga dijalankan, 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 warna 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 telah dijalankan dengan penunu gas biasa 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. Juga dalam warna biru nyalaan melekat selenium. 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 elemen 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.

Penerangan:

Membasahi plat kuprum dalam asid hidroklorik dan membawanya ke api penunu, kita dapati kesan yang menarik - pewarnaan nyalaan. Api berkilauan dengan warna biru-hijau yang indah. Tontonan itu cukup mengagumkan dan menyihir.

Tembaga memberikan nyalaan warna hijau. Dengan kandungan tembaga yang tinggi dalam bahan mudah terbakar, nyalaan akan mempunyai warna hijau terang. Oksida tembaga memberikan warna hijau zamrud. Sebagai contoh, seperti yang dapat dilihat daripada video, apabila kuprum dibasahi dengan asid hidroklorik, nyalaan menjadi biru dengan warna kehijauan. Dan sebatian yang mengandungi kuprum terkalsin, dibasahkan dengan asid, warnakan api dalam warna biru biru.

Untuk rujukan: Barium, molibdenum, fosforus, antimoni juga memberikan warna hijau dan warnanya kepada api.

Penjelasan:

Mengapa api kelihatan? Atau apa yang menentukan kecerahannya?

Sesetengah nyalaan hampir tidak kelihatan, manakala yang lain, sebaliknya, bersinar dengan sangat terang. Sebagai contoh, hidrogen terbakar dengan nyalaan hampir tidak berwarna sepenuhnya; nyalaan alkohol tulen juga bersinar sangat samar-samar, dan lilin dan lampu minyak tanah terbakar dengan nyalaan bercahaya terang.

Hakikatnya ialah kecerahan yang lebih besar atau lebih kecil bagi mana-mana nyalaan bergantung pada kehadiran zarah pepejal pijar di dalamnya.

Bahan api mengandungi lebih atau kurang karbon. Zarah karbon, sebelum terbakar, bercahaya, - itulah sebabnya nyalaan pembakar gas, lampu minyak tanah dan lilin bersinar - kerana ia diterangi oleh zarah karbon pijar.

Oleh itu, adalah mungkin untuk menjadikan nyalaan tidak bercahaya atau bercahaya lemah terang dengan memperkayakannya dengan karbon atau dengan memanaskan bahan tidak mudah terbakar dengannya.

Bagaimana untuk mendapatkan api berwarna-warni?

Untuk mendapatkan nyalaan berwarna, bukan karbon ditambah kepada bahan yang terbakar, tetapi garam logam yang mewarnakan nyalaan dalam satu warna atau yang lain.

Kaedah standard untuk mewarnakan nyalaan gas yang bercahaya samar-samar adalah dengan memasukkan sebatian logam ke dalamnya dalam bentuk garam meruap - biasanya nitrat (garam asid nitrik) atau klorida (garam asid hidroklorik):

kuning- garam natrium,

merah - garam strontium, kalsium,

hijau - garam sesium (atau boron, dalam bentuk boron etil atau boron metil eter),

biru - garam tembaga (dalam bentuk klorida).

AT warna biru api dengan selenium, dan biru-hijau dengan boron.

Keupayaan membakar logam dan garam meruapnya untuk memberikan warna tertentu kepada nyalaan tidak berwarna digunakan untuk mendapatkan api berwarna (contohnya, dalam piroteknik).

Apa yang menentukan warna nyalaan (bahasa saintifik)

Warna api ditentukan oleh suhu nyalaan dan bahan kimia yang dibakar. 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.

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. Nyalaan penunu dapur gas akan memperoleh warna yang sama jika anda menaburkannya dengan garam meja biasa. Apabila membakar tembaga, nyalaan 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 dalam mereka dalam jumlah yang banyak mengandungi 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 dikehendaki 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.

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 dibakar. Suhu nyalaan yang tinggi membolehkan atom melompat ke keadaan tenaga yang lebih tinggi untuk seketika. Apabila atom kembali ke keadaan asalnya, ia memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Ia sepadan dengan struktur kulit elektron bagi unsur tertentu.

Terkenal biru nyalaan yang boleh dilihat apabila terbakar gas asli, disebabkan oleh karbon monoksida, yang memberikan naungan 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 di dalam api. begitu api kuning-oren berikan garam natrium garam, ingat, ini 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. AT 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.