Дрова для костра: лучшие, годные и непригодные

Пламя в условиях невесомости

В условиях, когда ускорение свободного падения компенсируется центробежной силой, например, при полете по орбите земли, горение вещества выглядит несколько иначе. Поскольку ускорение свободного падения компенсировано, сила Архимеда практически отсутствует. Таким образом, в условиях невесомости горение веществ происходит у самой поверхности вещества (пламя не вытягивается), а сгорание более полное. Продукты горения постепенно равномерно распространяются в среде. Это весьма опасно для систем вентилирования. Также серьёзную опасность представляют пудры , поэтому в космосе порошкообразные материалы не применяются нигде, кроме специальных опытов именно с порошками

В струе воздуха пламя вытягивается и принимает привычный облик. Пламя газовых горелок благодаря давлению газа в условиях невесомости внешне также не отличается от горения в земных условиях.

Основные правила хранения

Для того, чтобы качественно отопить помещение, правильно заготовить и измельчить. Сушить желательно на сухом, хорошо проветриваемом месте. После чего требуется измельчить породу, что упростит складирование и сушку.

Способов укладки существует несколько, причем выбор конкретного зависит от имеющейся поленницей, которая организовывается на открытом пространстве. Строить желательно на возвышенности, чтобы при дожде не скапливалась вода. Обязательное условие – наличие солнечного света.

Какую породу дров лучше подобрать для печи, чтобы обеспечить достаточно жаркий огонь. Требуется ориентироваться на тип печи. Растопить камин хвойными сортами крайне плохая идея из-за задымления. Против выбора неправильных сортов идёт то, что это приводит к забиванию дымохода.

Как определить температуру пламени?

Прежде всего, данные параметры можно найти в инструкции к газовой плите. Если техника приобреталась достаточно давно, то документация могла не сохраниться, а знать основные параметры работы оборудования необходимо. Есть перечень средних показателей, которые встречаются в большинстве моделей. Например, работа газовой духовки оценивается по следующим параметрам:

1. Максимальная температура 280 градусов.
2. При среднем нагреве получается температура около 220 градусов.
3. При минимальной подаче газа – 160 градусов.

Для того чтобы проверить точно, с какой температурой работает газовая плита, необходимы элементарные знания по физике. То есть информация, которая касается закипания различных жидкостей. К основным параметрам относятся:

• простая чистая вода начнет закипать при 100 градусах;

  Кипящая вода

• для закипания оливкового масла понадобится 250 градусов, подсолнечного масла – 200;
• масло сои и кукурузы закипает уже при 150 градусах.

Современная техника

Такой способ определения температуры горения пламени в газовой плите подойдет только для старых моделей. Так как новая и современная техника оборудована сверхчувствительными термометрами и специальными датчиками, которые измеряют температуру максимально точно.

Цвет пламени[ | ]

различный вид горелки Бунзена зависит от притока кислорода: 1. богатая топливная смесь без предварительного смешивания с кислородом (подача кислорода закрыта) горит жёлтым коптящим рассеянным пламенем 2. подача воздуха снизу почти перекрыта 3. открыта в средней мере: смесь близка кстехиометрической 4. подача воздуха максимальная:бедная смесь Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN±n, красно-оранжевая — излучением частиц С2±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx±n, H2O±n, HO±n, CO2±n, CO±n) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза и части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Кальций

Кальций — элемент 4-го периода и ПА-группы Периодической системы, порядковый номер 20. Электронная формула атома 4s2, степени окисления +2 и 0. Относится к щелочноземельным металлам. Имеет низкую электроотрицательность (1,04), проявляет металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Многие соли кальция малорастворимы в воде. В природе — шестой по химической распространенности элемент (третий среди металлов), находится в связанном виде. Жизненно важный элемент для всех организмов.Недостаток кальция в почве восполняется внесением известковых удобрений (СаС03, СаО, цианамид кальция CaCN2 и др.). Кальций, катион кальция и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в темно-оранжевый цвет (качественное обнаружение).

Кальций Са

Серебристо-белый металл, мягкий, пластичный. Во влажном воздухе тускнеет и покрывается пленкой из СаО и Са(ОН)2.Весьма реакционноспособный; воспламеняется при нагревании на воздухе, реагирует с водородом, хлором, серой и графитом:

Восстанавливает другие металлы из их оксидов (промышленно важный метод — кальцийтермия):

Получение кальция в промышленности:

Кальций применяется для удаления примесей неметаллов из металлических сплавов, как компонент легких и антифрикционных сплавов, для выделения редких металлов из их оксидов.

Оксид кальция СаО

Основный оксид. Техническое название негашёная известь. Белый, весьма гигроскопичный. Имеет ионное строение Ca2+ O2-. Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при прокаливании. Поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. Энергично реагирует с водой (с высоким экзо-эффектом), образует сильно щелочной раствор (возможен осадок гидроксида), процесс называется гашение извести. Реагирует с кислотами, оксидами металлов и неметаллов. Применяется для синтеза других соединений кальция, в производстве Са(ОН)2, СаС2 и минеральных удобрений, как флюс в металлургии, катализатор в органическом синтезе, компонент вяжущих материалов в строительстве.

Уравнения важнейших реакций:

Получение СаО в промышленности — обжиг известняка (900-1200 °С):

СаСО3 = СаО + СО2

Гидроксид кальция Са(ОН)2

Основный гидроксид. Техническое название гашёная известь. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение Са2+(ОН—)2. Разлагается при умеренном нагревании. Поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. Малорастворим в холодной воде (образуется щелочной раствор), еще меньше — в кипящей воде. Прозрачный раствор (известковая вода) быстро мутнеет из-за выпадения осадка гидроксида (суспензию называют известковое молоко). Качественная реакция на ион Са2+ — пропускание углекислого газа через известковую воду с появлением осадка СаС03 и переходом его в раствор. Реагирует с кислотами и кислотными оксидами, вступает в реакции ионного обмена. Применяется в производстве стекла, белильной извести, известковых минеральных удобрений, для каустификации соды и умягчения пресной воды, а также для приготовления известковых строительных растворов — тестообразных смесей (песок + гашёная известь + вода), служащих связующим материалом для каменной и кирпичной кладки, отделки (оштукатуривания) стен и других строительных целей. Отвердевание («схватывание») таких растворов обусловлено поглощением углекислого газа из воздуха.

Уравнения важнейших реакций:

Получение Са(ОН)2 в промышленности — гашение извести СаО (см. выше).

Окислительная и восстановительная область

Процесс окисления протекает в слабозаметной зоне. Она самая горячая и располагается вверху. В ней топливные частицы подвергаются полному сгоранию. А наличие в кислородного избытка и горючего недостатка приводит к интенсивному процессу окисления. Этой особенностью следует пользоваться при нагревании предметов над горелкой. Именно поэтому вещество погружают в верхнюю часть пламени. Такое горение протекает намного быстрее.

Восстановительные реакции проходят в центральной и нижней части пламени. Здесь содержится большой запас горючих веществ и малое количество O₂ молекул, осуществляющих горение. При внесении в эти области кислородсодержащих соединений осуществляется отщепление O элемента.

В качестве примера восстановительного пламени используют процесс расщепления железа двухвалентного сульфата. При попадании FeSO₄ в центральную часть факела горелки, происходит вначале его нагревание, а затем разложение на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В данной реакции наблюдается восстановление S с зарядом от +6 до +4.

Режимы горения и температура газового пламени

Воспламенение газовой смеси происходит при температуре 650-720 градусов. Данный температурный режим определяется составом газа и его качеством. Стабильное горение обеспечивает температуру пламени порядка 850 градусов. Данная температура позволяет готовить пищу на газовой плите и подогревать воду с помощью газового водонагревателя. Такой же температурный режим и в газовых котлах, предназначенных для обогрева домов и квартир.

Вместе с тем, в разных участках пламени различная температура. Наиболее высокий нагрев способна обеспечить верхняя часть пламени. Здесь температура может достигнуть полторы тысячи градусов. Это максимальный показатель для кухонной плиты. В промышленных условиях на специальном оборудовании можно достигнуть более высокой температуры сгорания, достигающей 2000 градусов.

Температура сгорания определяется качеством газовой смеси и объемом подаваемого к горелке газа. Вращая ручку плиты или регулятор котла, мы изменяем количество топлива, поступающего в горелку и, соответственно, повышаем или снижаем его теплоотдачу.

Регуляторы позволяют изменять расстояние между газовым пламенем и дном сковородки или кастрюли. Это важный момент, так как контакт огня с холодной посудой чреват неполным сгоранием газа и выделением вредных веществ

Именно поэтому, устанавливая на плиту холодный чайник, важно отрегулировать высоту пламени так, чтобы оно слегка касалось дна посуды

Огонь и древние люди

Контролируемое использование огня для обеспечения себя теплом и светом — одно из первых великих достижений человечества. Это дало возможность древним людям освоить места с более суровым климатом, готовить пищу, защищаться от хищников и обрабатывать некоторые материалы. Доказано, что предки современных людей знали, как пользоваться огнём по меньшей мере 790 тысяч лет. Некоторые археологические данные свидетельствуют об использовании его значительно раньше:

1. 1,6 млн лет назад — анализ сгоревших костей антилоп в одной из пещер Южной Африки подтверждает, что их сожгли австралопитеки в рукотворном костре.
2. 1,9 млн лет назад — в другой пещере на границе пустыни Калахари были найдены следы старейшего контролируемого огня. Предварительные данные говорят о том, что гомо эректус готовили пищу на костре с момента своего появления.

Огонь является очень важным для человеческого развития, так как позволил нашим предкам готовить пишу и обогреваться

Роль важного элемента во многих церемониях огонь сохранил и до настоящих дней. Его значение для людей было настолько велико, что он стал героем мифов и основой мировоззренческих систем: Прометей похитил огонь у богов, чтобы отдать его людям; Аристотель определил его в качестве одного из четырёх природных элементов; китайские философы дали ему роль одной из пяти сущностей, из которых состоит всё живое

Выбираем оптимальный вариант

При выборе газовой горелки не забудьте о нюансах.

Для туризма хорошо подходят простейшие факельные горелки без наддува. Произвести розжиг костра или подогреть пищу помогут даже дешевые китайские изделия, которые не особо жалко сломать или потерять.
Для быта и мелкого ремонта предпочтительны инструменты любительской серии

Конструкция полупрофессиональных горелок более сложна, и в ней нет недостатков, как, к примеру, оплавление пластиковой обкладки мундштука или сбой пьезорозжига.
Дополнительным аргументом против средних цен является практически повсеместное отсутствие нормального клапана регулировочного, который может быть важным и в случае грубых работ.
Если с помощью аппарата планируется выполнять тонкую работу, пайку или сварку, дополнительно должно уделяться внимание балансировке и эргономике. Эти работы подразумевают частое включение и выключение горелки, следовательно, форма корпуса и размещение элементов управления должны позволять одной рукой осуществить розжиг и регулировку.
Выбор мощности диктует толщина и материал обрабатываемых деталей

Горелки мощностью 500−700 Вт вполне годны для пайки медных проводов или обжигания краски. Стальные изделия и трубки из цветных металлов толщиной до 3 мм хорошо прогреются горелкой мощностью порядка 1200−1500 Вт. Горелки в 2−3 кВт используются для нагрева и гибки арматуры толщиной до 14 мм.
И еще об одной особенности: пламя качественных мощных горелок можно отрегулировать для более тонкой работы, но маломощной горелкой прогреть массивную деталь не удастся.

Всех приветствую на блоге! Сегодня приведу свой Топ 10 лучших газовых горелок для пайки и сварки малогабаритных деталей. Необходимо понимать зачем вообще народ придумал пайку газом и где ее целесообразно применять. Приведу простой пример — электрик в новом доме прокладывает проводку и хочет спаять медные провода в распределительной коробке для надежного соединения. Понятно, что проводки еще нет и паяльник воткнуть некуда. Тут и приходит на помощь газовая горелка или газовый паяльник.

Часто пайку и сварку газом применяют в ювелирке — когда нужна высокая температура плавления и ровный шов деталей изделия.

В радиолюбительской практике газовые горелки распространены мало, но нет ничего лучше такой горелки при пайке радиаторов, корпусов и других деталей, требующих интенсивного прогрева. А как приятно нагревать термоусадку такой горелкой — просто блеск. Ну хватит лирики — приступим к обзору.

Читать также: Коптильня для электрической плиты

Ель

Составляет значительную часть хвойной тайги. Крайне не рекомендую использовать данную древесину для дров, при наличии альтернативных вариантов. Причина одна — сильное искрение и постоянная стрельба мелкими угольками.

Однажды на рыбалке нам пришлось развести костёр из еловых дров. На утро, все кто ночевал возле него — жутко ругались, обнаружив на одежде мелкие дырочки. А весь скарб был покрыт тонким слоем пепла.

Особенный «сюрприз» представляют из себя карманы со смолой, которыми ёлка изобилует. Под действием температуры они взрываются с громкими хлопками. В плане же теплоотдачи, древесина ели имеет средненькие характеристики.

• Костровая мощность: 0,56дэ.
• Теплотворная способность: 2088 кВт·ч/м³.
• Температура горения: 600 °C.
• Время горения: короткое.
• Пламя: сильно искрит и «стреляет», много дыма.
• Угли: жаркие, но быстро прогорают.
• Сложность разжигания: лёгкая. Тонкие сухие еловые ветки (особенно — с хвоёй) можно использовать в качестве растопки.

Лампы с наддувом

Устройство и назначение эжекторных паяльных ламп более специфичное. Данные устройства используются для обработки цветных металлов. Благодаря большой температуре и возможности регулировать пламя эти устройства превосходны для пайки и закалки металлов, прочей термической обработки, требующей высокой точности температуры и строго очерченного конуса.

Специфика применения серьезно корректирует размер сопел и горелок. Миниатюрные аппараты служат для пайки тонкого металла и ювелирных украшений. У горелок среднего класса толщина конуса составляет 3−9 мм, они более остальных подходят для электрической пайки соединительных кабельных муфт, алюминиевых и медных трубок.

Благодаря высокой мощности более крупные изделия рационально использовать в следующих областях:

• художественная ковка;
• точная штамповка и гибка металла.

Именно эти инструменты используются домашними мастерами в качестве основы самодельных закалочных печей и газовых горнов.

В случае с эжекторными вариантами понятие нестабильности пламени сугубо фигуральное, хотя есть вероятность периодических вспышек газа, в ядре температура остается стабильной относительно. Контур преднагрева газа больше используется для повышения экономичности горелок, быстрейшего их выхода на рабочую мощность, более точного регулирования температуры.

Как развести костер из сырых дров

У туристов есть такая шутка: «лучшие дрова для костра это те, что есть». И это справедливо, ведь когда устраивается ночлег и необходимо приготовить еду, высушить одежду и просто обогреться точно не до разглядывания дров и выбирания правильных пород. А если еще и дождь?

Рекомендуем прочитать:

Этапы оформлени недвижимости в Турции

Сырые дрова вызывают сложности, но нет ничего невозможного. В первую очередь, необходимо разделить дрова на более мелкие – ведь более маленькие части сушатся быстрее крупных. Велика вероятность что полено внутри будет более сухим чем снаружи. Поэтому щепы нужно отделять именно из внутренней части.

Более менее сухие щепки нужно сложить в виде шалаша, внутрь желательно подложить розжиг. Вся конструкцию можно посыпать мелкой солью, она поможет собрать излишнюю влагу. И небольшой костерок поджигается. Если конструкция не разожглась – значит щепки недостаточно высохли и процедуру нужно повторить. Когда щепки достаточно разгорелись, в конструкцию можно подкладывать более крупные дрова

Важно следить за пламенем и не перекрывать доступ кислороду

Пламя в условиях невесомости [ править | править код ]

В условиях, когда ускорение свободного падения компенсируется центробежной силой, например, при полёте по орбите земли, горение вещества выглядит несколько иначе. Поскольку ускорение свободного падения компенсировано, сила Архимеда практически отсутствует. Таким образом, в условиях невесомости горение веществ происходит у самой поверхности вещества (пламя не вытягивается), а сгорание более полное. Продукты горения постепенно равномерно распространяются в среде. Это весьма опасно для систем вентилирования. Также серьёзную опасность представляют пудры, поэтому в космосе порошкообразные материалы не применяются нигде, кроме специальных опытов именно с порошками.

В струе воздуха пламя вытягивается и принимает привычный облик. Пламя газовых горелок благодаря давлению газа в условиях невесомости внешне также не отличается от горения в земных условиях.

Параметры горелок

Газовые горелки на баллончик с цанговым присоединением представляют отдельный класс инструментов. Применяются они в условиях высокой пожарной безопасности там, где задействовано серьезное строительное оборудование, а риск повреждения аппарата сведен к минимуму.

Основными параметрами являются температура и форма пламени. У простейших устройств температура горения близка к минимальной — 700−1000°С. Воздух поступает естественным образом, и его всегда не хватает. У более дорогих изделий специальная форма воздухоподводящих каналов, что увеличивает приток воздуха, а температура пламени возрастает до 1200°C.

Пламя еще большей температуры у эжекторных горелок, в которых к очагу воздух поступает за счет разрежения, а сила потока находится в прямой пропорциональной зависимости к рабочему давлению газа. Благодаря этому температуру можно увеличить до 1500−1600°С и сравнительно плавно регулировать ее с длиной пламени лишь поворотом крана. В аппарате может быть несколько очагов горения. Таким инструментом не выполняют тонкую работу, но успешно прогревают обширные участки.

Пороговая температура горелок — 2000−2400°С, а достигается она путем концентрации нагнетаемого воздуха в очаг горения, а также использования газа метилацетилена пропадиена (МАПП). В пламени образуется высокотемпературный конус, чья мощность и температура могут быть сопоставлены с газокислородной сваркой.

В дополнение изделие любого вида может оснащаться гибкой или поворотной трубкой, пьезорозжигом и высокочувствительным регулировочным клапаном. Существует широкий выбор аппаратов по мощности и расходу газа.

Функции костра и область его применения

Костер издавна используется человеком. Есть сведения, позволяющие утверждать, что даже древние люди применяли его для приготовления еды. На сегодняшний же день в мире не известно ни одного народа, включая самые изолированные и дикие племена, который не использовал бы огонь для приготовления пищи.

Бушмены в пустыне Калахари, Ботсвана.

Современный человек применяет костер для разных целей. Рассмотрим некоторые из них.

Обогрев. Пламя костра и тлеющие угли дают значительное количество тепла, способное согреть человека даже в условиях зимней тайги, где температура воздуха может опускаться ниже минус 20 °С.

Сушка вещей. Тепло от костра очень часто используется туристами для просушки вещей и обуви, что очень актуально в сырую дождливую погоду, когда просушить вещи другим способом проблематично.

Приготовление пищи. Приготовление и разогрев пищи на костре — обычная практика среди туристов. Кроме непосредственно пламени для приготовления еды могут использоваться тлеющие угли и дым.

Практически 95% случаев разведения костра на природе связаны с необходимостью или желанием приготовить пищу.

Освещение. Огонь костра излучает свет, которого бывает достаточно для того, чтобы в темное время суток осветить территорию внутри небольшого туристического лагеря. При отсутствии фонаря и необходимости ночного передвижения, можно сделать факел, однако использование факела повышает вероятность пожара.

Сжигание мусора. В среде туристов часто мусор, который можно сжечь или обжечь в огне, кидают в костер. Это позволяет избавиться от лишнего веса в рюкзаке, освободить в нем место и избежать превращения места стоянки в мусорный склад. Таким образом обычно сжигаются различные бумажные материалы, полиэтиленовые пакеты и остатки пищевых продуктов. Обжигаются в костре и консервные банки: так они быстрее сгниют в земле под действием коррозии.

На фото — такой костер «на мусоре»:

Подача сигналов. Благодаря заметности огня с большого расстояния, костры используют для подачи сигналов бедствия и обозначения своего местоположения. Разожженный на высоком открытом месте костер может быть заметен в темное время суток с десятков километров. Подробнее мы уже говорили о сигнальных кострах…

Отпугивание диких животных. Чаще всего дикие животные пытаются избежать встречи с человеком. Но не всегда они вовремя успевают обнаружить присутствие людей, особенно, когда те ведут себя тихо, например, во время сна. Костер же своим светом и запахом способен отпугнуть диких животных, поскольку в том числе имитирует пожар — ужас всех лесных обитателей. Однако бывают и исключения. Например, костер может быть бесполезен против:

• медведя, унюхавшего запах еды, оставленной в лагере;
• одичавших собак, у которых эволюционно был уничтожен страх к огню и человеку;
• бешеных животных (лис, енотовидных собак и других), поведение которых значительно отличается от поведения здоровых особей.

На фото ниже видно, что даже небольшой яркий огонь отпугивает адекватных диких животных:

Такие животные не боятся огня и могут беспрепятственно подходить к лагерю, в котором горит костер, и даже зайти на его территорию.

Также не всегда с костром удается отпугивание кровососущих насекомых. Дым от костра часто используется для отпугивания комаров, однако, как показал наш опыт, — это далеко не самое эффективное средство. Может получиться так, что задыхаясь в дыму, человеку все равно придется отбиваться от назойливых насекомых.

С помощью костра также можно сделать клей, разогревая на огне смесь из живицы и золы. На огне некоторые племена выравнивают древко стрел. Обожженное на костре деревянное копье приобретает дополнительную твердость. При отсутствии пилы и топора костер палят для пережигания толстых бревен, которые не удается сломать другими способами. Используя угли из костра, можно сделать деревянную посуду

Смесь из ракушек двустворчатых моллюсков и золы из костра используется в качестве отравы для рыб (внимание: браконьерский способ). Из углей костра можно получить активированный уголь для фильтра, предназначенного для очистки воды, а из золы — зубной порошок и раствор для стирки и гигиенических процедур

Пламя свечи

Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда. Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива. Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.

За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания. А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают. Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.

Скорость распространения

Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущенной), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой нормальной скорости распространения пламени (далее – НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимальную возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.

Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т.д. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин при:

• дефлаграционном горении – до 100 м/с;
• взрывном горении – от 300 до 1000 м/с;
• детонационном горении – свыше 1000 м/с.

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN ±n , красно-оранжевая — излучением частиц С₂ ±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CH_x ±n , H₂O ±n , HO ±n , CO₂ ±n , CO ±n ) и основных газов (N₂, O₂, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Огненный дизайнер

При слове «костёр» вспыхивают не меньше ярко ностальгические воспоминания: дым костра, образующий доверительную обстановку; красные и жёлтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново–в красном цвете; багряные остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.

Изменяющийся цвет пылающего дерева сообщает о температурных изменениях огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Загорание (задымление) происходит в интервале 250-300°. При одинаковом поступлении кислорода породы деревьев горят при несовпадающих температурах. Исходя из этого, градус костра тоже отличается. Берёза горит при 800 градусах, ольха – при 522°, а ясень и бук – при 1040°.

Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором с названием пирометр. Изготавливают три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность излучения тепла.

Физика процесса

Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света. Огонь возникает как результат воспламенения горючего при достаточном количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно возникает в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.

Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света

Доминирующий цвет пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией этого явления может быть горение традиционного костра. Рядом с дровами, где происходит самая бурная реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий зону, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не происходит, а выше можно наблюдать такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра в соответствии с цветовой гаммой выглядит так:

• едва заметный красный — 500°C;
• вишнёвый тёмный — 800°C;
• вишнёво-красный яркий —1000°C;
• глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
• яркий оранжево-жёлтый — 1200°C;
• белесовато-жёлтый — 1300°C;
• яркий белый 1400°C;
• ослепительно белый — 1500°C.