古希腊人和炼金术士认为火本身是一种元素,与地球、空气和水一样。然而,元素的现代定义与纯物质所拥有的质子数有关。火是由许多不同的物质组成的,所以它不是一种元素。
在大多数情况下,火是热气体的混合物。火焰是化学反应的结果,主要是空气中的氧气和燃料(如木材或丙烷)之间的反应。除其他产物外,该反应还产生二氧化碳、蒸汽、光和热。如果火焰足够热,气体就会电离,变成另一种物质状态:等离子体。燃烧金属,如镁,可以使原子电离并形成等离子体。这种类型的氧化是等离子体炬的强光和热源。
虽然在普通火焰中有少量电离,但火焰中的大部分物质是气体。因此,对于“火灾物质的状态如何?”最安全的答案是说它是气体。或者,你可以说它主要是气体,有少量的等离子体。
火焰有几个部分;每一种都由不同的化学物质组成。
虽然很难看到它,但火焰像其他气体一样向外膨胀。在某种程度上,这是很难观察到的,因为我们只看到火焰中热到足以发光的部分。火焰不是圆形的(除了在太空中),因为热气体的密度比周围的空气低,所以它们会上升。
火焰的颜色表示其温度和燃料的化学成分。火焰发出白炽光,这意味着能量最高的光(火焰最热的部分)是蓝色的,能量最低的光(火焰最冷的部分)是红色的。燃料的化学成分也起到了作用,这是火焰测试确定化学成分的基础。例如,如果存在含硼盐,蓝色火焰可能呈绿色。
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