الاحتراق واللهب بألوان مختلفة. لون الاحتراق واللهب

عندما نقوم بطهي الطعام في منازلنا ، نستخدم احتراق غاز الطهي. أحد الأشياء التي يمكننا رؤيتها في اللهب الناتج عن احتراق هذا الغاز هو أن لونه عادة ما يكون أزرق فاتح جدًا. ومع ذلك ، في معظم تفاعلات الاحتراق ، مثل حرق شمعة ، يكون اللهب أصفر اللون.

ثم السؤال الذي يطرح نفسه:

"إذا كان كل حريق ناتجًا عن تفاعل احتراق ، فلماذا يكون لبعض اللهب ألوان مختلفة؟"

لفهم كيفية حدوث ذلك ، علينا أن نفهم ما هو تفاعل الاحتراق ، وما هي المواد الموجودة في كل من التفاعلات المذكورة.

يحدث تفاعل الاحتراق عندما يتم استهلاك وقود (مادة مؤكسدة) بواسطة عامل مؤكسد (مادة غازية تحتوي على الأكسجين) لتوليد طاقة حرارية (حرارة).

هناك نقطة مهمة أخرى نحتاج إلى معرفتها حول تفاعلات الاحتراق وهي أنها يمكن أن تحدث في كاملة أو غير كاملة. إذا كان هناك ما يكفي من الأكسجين لاستهلاك الوقود ، فسيكون التفاعل كاملاً وينتج ثاني أكسيد الكربون (CO₂) والماء (H₂س). وبخلاف ذلك ، يكون الاحتراق جزئيًا ، وغير كامل ، ويولد أول أكسيد الكربون (CO) والماء ؛ أو الكربون (ج) والماء.

في كلتا الحالتين نقوم بتحليل ، المؤكسد هو الأكسجين الموجود في الهواء. ومع ذلك ، فإن الوقود مختلف. غاز الطهي هو في الواقع غاز البترول المسال (LPG) ، وهو خليط من الهيدروكربونات (الألكانات) ، والوقود الرئيسي هو البيوتان (C

₄ح₁₀). وبالتالي ، يتكون غاز الطهي من جزيئات ألكان لها فقط ثلاث أو أربع ذرات كربون, هذا هو السبب في الحاجة إلى القليل من الأكسجين حتى يتم احتراقه بشكل كامل. يمكن التعبير عن هذا التفاعل على النحو التالي:

1 ج₄ح_{10 (ز)} + 13/2 س_{2 (ز)} → 4 كو_{2 (ز)} + 5 ساعات₂ا_(ز)، ∆H <0

في حالة الشموع ، فإن البارافين هو وقود التفاعل ، ويتكون من خليط من الألكانات مع ذرات الكربون التي تتراوح من 20 إلى 36. وبالتالي ، يتطلب الأمر قدرًا أكبر من الأكسجين لحدوث هذا التفاعل بشكل كامل. شاهد مثالاً:

1 ج₂₄ح_{50 (ق)} + 70/2 س_{2 (ز)} → 25 شركة_{2 (ز)} + 25 ساعة₂ا_(ز)، ∆H <0

لا يوجد أكسجين كافٍ في الهواء للقيام بهذا الاحتراق الكامل ، لذلك يحدث بشكل غير كامل ، كما هو موضح أدناه:

1 ج₂₄ح_{50 (ق)} +49/2 س_{2 (ز)} → 24 شركة_(ز) + 25 ساعة₂ا_(ز)، ∆H <0
1 ج₂₄ح_{50 (ق)} +25/2 س_{2 (ز)} → 24 ج_(س) + 25 ساعة₂ا_(ز)، ∆H <0

تنتج التفاعلات غير المكتملة طاقة أقل من الاحتراق الكامل. هذا ما يفسر الاختلاف بين ألوان اللهب ، حيث أن اللهب الأصفر ، الذي يميز الاحتراق غير الكامل ، لديه طاقة أقل. اللهب الأزرق هو سمة من سمات الاحتراق الكامل ، مع قدر أكبر من الطاقة.

يفسر هذا أيضًا تكوين السخام بواسطة لهب الشمعة (في الصورة أدناه) ، وهو الكربون الذي يعتبر ناتجًا عن احتراق غير كامل.

ولكن لماذا ، في موقد بنسن ، من الممكن الحصول على ألسنة اللهب الأصفر والأزرق عندما لا يتغير الوقود؟

في حالة موقد بنسن ، يتم تحقيق ذلك من خلال تنظيم مدخل الغاز والهواء. إذا تم إغلاق النافذة ، مما تسبب في دخول كمية صغيرة من الهواء ، فإن اللهب الناتج سيكون أصفر ، لأنه سيكون لديه القليل من الأكسجين لإجراء الاحتراق الكامل. إذا كان تنظيم خليط الهواء والغاز مناسبًا ، نحصل على لهب أزرق.

انظر خصائص كل منها في الجدول أدناه:

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm