火的可见部分

焰(英语:flame)又称火焰火苗明火,是物质燃烧产生的中的发部分。与之相对的,不发光的部分称为。没有明火,仅冒烟的燃烧称为闷烧

打火机的火焰
蜡烛上的火焰

机理

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焰本质上是处于激发态的高温气体。可燃物质处于白炽的高温状态,白炽部分的高能粒子加速,并和其他粒子碰撞并发光,产生火焰。

在大气中,愈高温的燃烧所发生的火焰会愈稳定。火焰的粒子运动以碰撞为主,其特征更接近气体,而不是等离子体,但造成火焰这个现象的那个白炽物质的高能量有机会使周围的气体离子化,令周围的气体转化为等离子体,因此某些高温火焰可能带有微量极低电离度的等离子体。

颜色

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本生灯的不同火焰形式取决于氧气的供应程度。左方的燃料没有预先混合氧气而产生黄色烟扩散火焰;右方的燃料预先混合充足的氧气供应使火焰不会产生黑烟且火焰的颜色取决于分子自由基,特别是CH与C2的带放射英语band emission紫色的部分是透过特殊的摄影过程而得出。

火焰的颜色取决于其燃烧介质(空气)、次要则是温度,并不一定蓝色光就比黄色光温度高。例如酒精灯外焰温度高于内焰,黄色就高于蓝色。 颜色随温度变化的是物质本身所释放的电磁辐射,例如:同样的物体,将其烧到发红的温度低于将其烧的发白的温度。

我们不可能只以目视的方法概估出火光的温度,下列对于温度与颜色的关系来自黑体辐射理论,与火焰无关。[来源请求]

  • 红色(200℃-350℃)
  • 橙色(350℃-460℃)
  • 黄色(460℃-570℃)
  • 黄白色(570℃-740℃)
  • 白色(740℃-1150℃)
  • 蓝白色(1150℃-2500℃)
  • 蓝色(2500℃以上)。

黄色火焰除了碳微粒多外,不完全燃烧的一氧化碳也多,为了健康着想,家中炉火应避免使用黄色火焰。相反地,蓝色火焰也有其严重缺陷,它通常代表燃烧完全,局部温度高,因而较易产生一氧化氮,同样影响人体健康。最好的解决方法是,烹调时一定要启动排油烟机,而且要采用铁板烧所使用的侧吸方式。黄色火焰肇因于火焰高温区中存有大量的碳颗粒,至于蓝色火焰的火焰高温区拥有较多的中间型分子,如一氧化碳分子、氢氧及碳氢自由基等,因而表现出蓝色偏紫的颜色。火灾现场常见的红色火焰则代表火焰高温区存在大量的水分子,因而呈现红色。[1]

温度

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燃烧材质 火焰温度(°C)
木炭火焰 750至1200
甲烷 (天然气) 900至1500
丙烷喷灯 1200至1700
蜡烛火焰 至1100 (主要),热点可能是1300-1400
1900至2300
喷灯 至2000
乙炔喷灯 至2300
氧-乙炔 至3300
回燃火焰峰 1700至1950
本生灯火焰 900至1600(取决于空气阀)
普通打火机火焰 280至500

参考资料

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  1. ^ 存档副本. [2020-11-18]. (原始内容存档于2021-01-23).