Lửa đang cháy

Lửa / cháy bùng (tiếng Anh: flame) là phần khí dễ thấy của ngọn lửa. Nó hình thành từ một phản ứng tỏa nhiệt cao xảy ra trong một khu vực mỏng. Ngọn lửa rất nóng, đủ để các thành phần khí trở thành plasma với mật độ cao.

Nguyên lý hoạt động

Màu sắc và nhiệt độ của ngọn lửa thay đổi tùy thuộc vào loại nhiên liệu và điều kiện cháy, chẳng hạn như khi lửa từ bật lửa gặp ngọn nến. Nhiệt lượng khiến các phân tử nhiên liệu trong sáp nến bốc hơi (quá trình này gọi là chưng khô nếu xảy ra trong môi trường không có chất oxy hóa). Khi đó, các phân tử này dễ dàng phản ứng với oxy trong không khí, tạo ra nhiệt đủ để làm bốc hơi thêm nhiều nhiên liệu, duy trì ngọn lửa. Nhiệt độ cao phân hủy các phân tử nhiên liệu bốc hơi, tạo ra các sản phẩm đốt không hoàn chỉnh và gốc tự do, sau đó các sản phẩm này tiếp tục phản ứng với nhau và với oxy. Phần hơi nước là kết quả cuối cùng; phần vàng là bồ hóng; và phần sáp chưa cháy nằm ngay bên cạnh bấc nến. Nếu thiếu năng lượng, electron trong các chất trung gian như gốc methylidyne (CH) và dicarbon (C₂) bị kích thích, phát ra ánh sáng do các chất này giải phóng năng lượng dư thừa. Khi nhiệt độ lửa tăng, năng lượng bức xạ điện từ của ngọn lửa (xem vật đen) cũng tăng theo.

Động học hóa học trong ngọn lửa rất phức tạp, thường liên quan đến nhiều phản ứng hóa học và gốc tự do. Ví dụ, sơ đồ động học GRI-Mech sử dụng 53 loài và 325 phản ứng cơ bản để mô tả quá trình đốt khí sinh học.

Có nhiều phương pháp phân phối các thành phần của quá trình đốt thành ngọn lửa. Trong lửa khuếch tán (diffusion flame), oxy và nhiên liệu khuếch tán vào nhau và lửa xảy ra nơi chúng gặp nhau. Trong lửa trộn sẵn (premixed flame), oxy và nhiên liệu đã được trộn sẵn, tạo ra loại lửa khác.

Ngọn lửa nến (một loại lửa khuếch tán) hoạt động qua sự bốc hơi của nhiên liệu, tạo ra một dòng khí nóng, sau đó trộn lẫn với oxy và lửa xung quanh.

Tài liệu tham khảo

• Khí thải ít gây ô nhiễm, phát ra từ các nguồn xoáy thấp Lưu trữ ngày 2017-06-13 trên Wayback Machine
• 7 Màu sắc của lửa: Chúng có thực sự tồn tại
• Licence, Peter. “Màu sắc đặc trưng của lửa”. Bảng tuần hoàn các video. Đại học Nottingham.