Farbe einer Flamme [Duplikat]

Die blaue Farbe einer Propangasflamme wird durch verschiedene diskrete elektronische Übergänge verursacht, hauptsächlich CH und$C_2$. Wenn die Verbrennung unvollständig ist, ermöglicht sie die Bildung sehr feiner Rußpartikel, die heiß genug werden, um mit einem Pseudo-Schwarzkörper-Spektrum zu glühen, mit einer signifikanten Emission im gelb/roten Teil des Spektrums. Der Ruß wird zunächst näher an der Flamme gebildet, konvektiert jedoch nach oben.

Ein Propangaskocher, der eine gelbe Flamme erzeugt, sollte nicht verwendet werden, da er auch Kohlenmonoxid erzeugt.

Hier ist ein Spektrum einer sauber brennenden Butanflamme (entnommen von der Wikipedia-Seite zu "Flamme"; ich konnte keine für Propan finden), das die diskrete Natur der blauen optischen Emission zeigt.

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Sie sind offensichtlich noch nicht alt genug, um die Chemie der Bunsenbrennerflamme gelernt zu haben.

Direkt im Zentrum der Flamme befindet sich eine Zone, in der LPG und Luft durch den umgebenden blauen Teil der Flamme erhitzt werden, aber in diesem Bereich findet keine chemische Reaktion statt und daher wird von diesem Teil der Flamme kein Licht als Temperatur emittiert handelt von$\sim 500^\circ \rm C$- Die Flamme ist in diesem Bereich farblos.

Außerhalb des zentralen Bereichs der Flamme befindet sich das Hauptverbrennungsvolumen, in dem die Gasreaktion sehr effizient ist und viel Wärme erzeugt wird, was zu einer hohen Temperatur (bis zu$\sim 2000^\circ \rm C$) und die Emission von blauem Licht. Zum Teil ist das blaue Licht auf die Bildung von Radikalen zurückzuführen, die sich in einem angeregten Zustand befinden und sehr instabil sind. Beim Übergang in den Grundzustand setzen diese Radikale Energie in Form von blauem Licht frei.

Einige Gasmoleküle verbrennen nicht vollständig und bilden kleine Rußpartikel. Diese Partikel steigen höher und werden durch Sauerstoff oxidiert, wodurch eine Temperatur von etwa entsteht$1000 ^\circ \rm C$mit der Emission von "gelber" (schwarzer Körper) Strahlung. Dies ist der äußere Teil der Flamme. Der unverbrannte Kohlenstoff ist der Grund, warum Kochutensilien manchmal von außen schwarz werden.

Bei den meisten Flammen ist die Farbe einfach ein Maß für die Temperatur des glühenden Gases. Das Spektrum der Flamme kommt einem schwarzen Körper ziemlich nahe, wobei eine blauere Spitze im Spektrum auf eine höhere Temperatur hinweist. Was Sie also sehen, ist, dass die Flamme weiter unten heißer ist. Dies kann in Gasstrahlflammen oder in Streichholzflammen beobachtet werden.

Weiter unten, am Ort der Gasdüsen, ist der Brennstoff konzentrierter, und die höhere Dichte des brennenden Gases erzeugt mehr Wärme. Die extreme Hitze lässt die Gaspartikel in der Flamme aufsteigen, und während sie aufsteigen, breitet sich der Brennstoff aus und verbrennt, während die gesamte Mischung abkühlt. Dadurch bleibt die Oberseite der Flamme kühler als die Unterseite, und wenn die Unterseite einer Flamme blau aussieht, ist ihr Oberlauf typischerweise orangefarbener.