Светящееся пламя
— Светящееся пламя горящее пламя это ярко видимое . Большая часть его продукции находится в форме видимого света , а также тепла или света в невидимых длинах волн.
Раннее исследование светимости пламени было проведено Майклом Фарадеем и стало частью его серии рождественских лекций Королевского института » «Химическая история свечи . [1]
Яркость
[ редактировать ]В простейшем случае желтое пламя светится благодаря мелким частицам сажи в пламени, которые нагреваются до накала . Для получения намеренно светящегося пламени требуется либо нехватка воздуха для горения (как в горелке Бунзена ), либо локальный избыток топлива (как в керосиновой горелке). [ нужна ссылка ] Из-за этой зависимости от относительно неэффективного сгорания светимость связана с диффузным пламенем и снижается при использовании предварительно смешанного пламени .
Пламя желтое из-за своей температуры. Чтобы произвести достаточно сажи, чтобы она светилась, пламя работает при более низкой температуре, чем его эффективное нагревательное пламя (см. Горелку Бунзена ). Цвет простой лампы накаливания обусловлен излучением черного тела . По закону Планка при понижении температуры пик кривой излучения черного тела перемещается в сторону более длинных волн, т. е. от синего к желтому. Однако синий свет от предварительно смешанного пламени газовой горелки в первую очередь является продуктом молекулярной эмиссии ( полосы Лебедя ), а не излучения черного тела.
На светимость влияют и другие факторы, в частности химический состав топлива и его склонность к образованию сажи. [ нужна ссылка ]
горелка Бунзена
[ редактировать ]Один из наиболее известных примеров светящегося пламени создается горелкой Бунзена . Эта горелка имеет регулируемую подачу воздуха и постоянную подачу газа: при уменьшении подачи воздуха образуется яркое и, следовательно, видимое оранжевое «безопасное пламя». Для нагревания воздухозаборник открывается, и горелка производит гораздо более горячее голубое пламя. [ нужна ссылка ]
Эффективность сгорания
[ редактировать ]Эффективное сгорание зависит от полного сгорания топлива. Образование сажи и/или угарного газа представляет собой отходы топлива (дальнейшее сжигание было возможным) и потенциальную проблему накопления сажи в горелках. Таким образом, нагревательные горелки обычно проектируются так, чтобы производить несветящееся пламя. [ нужна ссылка ]
Масляные лампы
[ редактировать ]Лампы для освещения, а не для обогрева, могут использовать намеренно светящееся пламя. В более эффективном методе вместо этого используется мантия . [2] Подобно раскалённой саже в светящемся пламени, мантия нагревается и затем светится. Само пламя не дает много света, поэтому предпочтительнее использовать более теплоэффективное несветящееся пламя. В отличие от простой сажи, в мантии используются редкоземельные элементы , обеспечивающие яркое белое свечение; цвет свечения обусловлен спектральными линиями этих элементов, а не простым излучением черного тела. [ нужна ссылка ]
Испытание пламени
[ редактировать ]При проведении испытания на пламя на цвет пламени влияют добавленные к нему внешние материалы. Используется несветящееся пламя, чтобы избежать маскировки цвета испытания цветом пламени. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фарадей, Майкл (1861). У. Крукс (ред.). Курс шести лекций по химической истории свечи . Гриффин, Бон и Ко.
- ^ Краткая история мантийной лампы накаливания, заархивировано 3 июля 2005 г. в Wayback Machine.