Las llamas son ampliamente incomprendidas. Para corregir algunos de los conceptos erróneos comunes:
- El color normal de las llamas no se debe a los minerales.
- El color azul de las llamas no está relacionado con la temperatura.
- El color amarillo de las llamas no es una emisión química.
- El hollín en llamas no es combustible no quemado, no es necesariamente un producto de descomposición.
- La parte más caliente de una llama no es donde la combustión es la más completa.
- El color azul en las llamas no se libera durante la combustión.
En primer lugar el combustible. ¿Se premezcla con oxidante? Si es así, reaccionará mucho más rápido, incluso explosivamente. En un extremo podemos movernos al espacio y eliminar incluso la mutación convectiva. Con combustible sin mezclar, la difusión controla la combustión y la combustión es lenta y fría. En el otro extremo de la escala, en una línea de flujo de presión, como una antorcha de soldadura, la premezcla proporciona una combustión muy eficiente. Entonces, si confía en la convección natural y no en la premezcla, obtendrá una combustión menos eficiente.
La eliminación del hidrógeno de una molécula de combustible de hidrocarburos produce radicales hidroxi . Esto aún no es H2O, es OH * y los radicales son altamente reactivos. Eventualmente se formará agua para eliminar el hidrógeno.
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Por cierto, los antioxidantes son buenos para incluir en su dieta, eliminan los radicales formados como productos de desecho de los procesos de energía en las células.
La oxidación del contenido de carbono de los hidrocarburos se realiza en dos etapas: monóxido de carbono y finalmente dióxido de carbono. El dióxido de carbono se produce en un “estado excitado”. El color azul universal que se ve en todas las llamas eficientes es principalmente este color azul característico de ese producto quimioluminiscente, CO2 excitado. Indica que la combustión fue eficiente. El CO2 muere y no emite ninguna luz después de eso, es transparente a la luz visible, pero continúa emitiendo la mayor parte del calor infrarrojo que siente de una llama.
La llama arquetípica de hollín es su antorcha de acetileno clásica con la línea de oxígeno apagada. Se produce una llama de color amarillo hollín. Ese hollín es carbono polimerizado. Estas partículas brillan en amarillo por la radiación del cuerpo negro cuando están calientes, un efecto puramente físico.
De hecho, es la formación de acetileno en la mayoría de los combustibles lo que conduce al comportamiento de hollín, porque la reafiliación de acetileno se polimeriza en estructuras de cadena y anillo más largas llamadas poliacetilenos. No hay premios para ese nombre.
Sin embargo, esa vía de reacción no puede ponerse en marcha cuando hay radicales hidroxi alrededor, porque la apagan.
Haz las matematicas. Claramente, la cadena más larga y especialmente los combustibles más ramificados tienen una mayor proporción de carbono a hidrógeno . Por lo tanto, a una concentración de oxígeno dada, producirán menos radicales hidroxilo y más hollín.
Entonces podemos revisar los puntos nade al principio:
- El color normal de las llamas no se debe a los minerales. Es la luz emitida por el dióxido de carbono que se crea en un estado excitado.
- El color azul de las llamas no está relacionado con la temperatura. Si bien es cierto que las cosas muy calientes emiten luz azul, una llama normal no es una de ellas. Puede probarlo fácilmente midiendo las temperaturas dentro de una llama.
- El color amarillo de las llamas no es una emisión química . Es la emisión del cuerpo de bkack de partículas de hollín que se reafirman en la llama.
- El hollín en llamas no es combustible no quemado. Es un producto sintético de polimerización de carbono a través de la ruta del acetileno.
- La parte más caliente de una llama no es donde la combustión es más completa . La más completa es la región más azul. Incluso puede ser frío en el espacio cuando se evita la convección.
- El color azul en las llamas no se libera durante la combustión. Se vuelve a emitir después de la combustión del monóxido de carbono. Es el producto más reciente, el dióxido de carbib genera una emisión. Esa energía se originó en la combustión, pero no es parte de esa etapa.
La relación de hidrógeno a carbono es la mejor respuesta simple a la pregunta.
En otras palabras, ahora podemos validar el antiguo concepto de que la reducción es lo opuesto a la oxidación. Al redirigir el aire a un horno, obtenemos un efecto equivalente de liberar oxígeno de la materia orgánica, o si le agregamos hidrógeno. El concepto de oxidación del alcohol de vino para hacer un ácido orgánico es lo que llevó a LaVoisier a nombrar al oxígeno como “el ácido naker”. El genio de Faraday permitió establecer una conexión entre la oxidación y la reducción de agua, con electricidad, profundizando así nuestra comprensión por extensión a la química inorgánica, a través de esta ciencia común de esta sustancia milagrosa llamada agua.
La combustión de más sustancias oxigenadas como éteres y alcoholes produce llamas a temperaturas ligeramente más bajas en comparación con los alcanos homólogos, basados en la energía simple. El argumento que he visto usó que quemar alcohol produce agua que enfría la llama es un mal argumento. No se recomienda debido a la evaporación del vapor, pero los espíritus metilados queman bastante calor para encender el carbón. La quema de hidrocarburos también produce agua. Un error que he visto es que alguien que usa un calentador tiene que intentar secar su hogar. Un ejercicio contraproducente. Los líquidos con bajo punto de ebullición tienen menos probabilidades de quemarte debido a ese punto de ebullición más bajo y al enfriamiento por evaporación. A medida que se vuelven más oleosos, el peligro aumenta porque se aferran y transfieren calor a las superficies en lugar de disiparlo a la atmósfera.
