炎にはいくつかの種類がありますか?
火炎の主な2つのタイプは、酸化剤と燃料が徐々に相互に拡散する拡散火炎と、酸化剤と燃料が予混合されて火炎が短く高温になる予混合火炎です。 ろうそくや山火事のような拡散炎は、主に加熱されたすす粒子の黒体放射を反映する赤または赤/オレンジですが、予混合された炎は燃焼する物質の放射スペクトルを密接に反映しており、これは黄色から緑の範囲です。 炎は発熱化学反応、つまり正味の熱出力を伴う反応から生じます。 熱を吸収する化学反応は吸熱と呼ばれます。
火炎は、燃料と酸化剤(通常は空気または酸素)が十分な熱の存在下で混合するときに発生します。 私たちの祖先は、100万年から180万年前から、炎の熱を温かさと調理に活用してきました。 石器時代と青銅器時代の移行など、歴史における重要な移行は、特定の温度の炎を維持する能力によって決定されています。
たとえば、青銅の主要成分である銅は、溶けるために1,984°F(1,084.62°C)の炎が必要です。 比較すると、ろうそくの温度は2,552°F(1,400°C)であり、灯油トーチは約2,372°F(1,300°C)です。 酸素アセチレントーチは、5,432°F(3,000°C)の温度で燃焼します。 太陽の中心での化学反応ではなく核反応から生成される核の「炎」は、24,500,000°F(13,611,093°C)です。
一般的な可燃性材料には、木材、ワックス、脂肪、プラスチック、プロパン、ガソリンが含まれます。 これらの物質のほとんどは有機物であり、生体内で作られたエネルギーのある化学結合が染み込んでいます。 核連鎖反応のように、燃焼している分子から放出された熱は、隣接する分子を十分に加熱して、それらを分解させ、さらに熱を放出します。 このサイクルは、炎の重要な要素の1つである燃料、酸化剤、または熱が除去されるまで続きます。
炎は人間が利用する最も有用な自然現象の1つですが、最も危険なものでもあります。 制御不能の火災は、歴史の中で数百万人の命を奪い、数千の都市を破壊しました。 現在、開発途上国の人々が安価なLCD照明を利用できるようにするための人道的取り組みが進行中であり、それによって火災による負傷の発生率を下げ、燃料費を節約しています。