新浪科技讯 北京时间9月17日消息,据国外媒体报道,人类祖先发现火焰已有数千年的历史,即便如此,我们还是忍不住被篝火上危险跳动的火焰吸引着,生火和控制火,已成为人类最古老的化学操作之一,几个世纪以来,我们已经对火焰在陆地上燃烧的特征表现产生基本认知,在人类不断探索极限的过程中,有些人决定将火种"带离地球",观察火会发生怎样的变化……
2012年,宇航员在国际空间站分析火焰燃烧情况,通过这项"灭火实验(简称FLEX)",科学家验证了更深层的理论知识,己烷液滴在氧气存在下能被点燃,形成蓝色、球状冷火焰。但是火焰怎么会是冷的呢?为什么我们要首先抵达太空观察冷火焰呢?让我们来全面分析一下吧!
冷焰形成的化学原理
当某物体点燃时,其周围气体会变得过热,开始发光产生火焰,火的"配方"很简单,因为仅需要三种原料:氧气、燃料和热量,这种基本关系也被称为"火三角"。
在地球上,我们不必担心火焰缺少氧气的问题,在任何时候,地球都容纳着大约12万亿吨氧,除了维持生命,这种富含氧气的环境为生火提供了完美条件。接下来,我们讲一下燃料,它是任何氧气存在的条件下燃烧并在该过程释放能量的物质,从技术上讲,我们周围的一切都是燃料,如果让它达到足够高的温度,就会着火。然而,我们更喜欢使用易燃或者燃点低的材料作为燃料,包括:煤、石油或者己烷。
火焰燃烧涉及一个简单的化学过程,称为燃烧,在这个过程中,燃料与氧气结合,进行几种化学反应,以光和热的形式释放能量。然而,燃料只有在高于着火温度时才能与氧气发生反应。达到这一温度并启动燃烧过程所需的多余能量由外部热源提供,例如:点燃炉灶的热源是电火花,而对于火柴棒而言,它是火柴头与火柴盒纹理面板摩擦生热点燃火柴头上的燃料。
冷火焰的形成遵循完全相同的化学过程,燃料碳氢化合物在氧气存在下点燃并燃烧,而且这些火焰不会冻结事物,而是熔化它们。它们之所以被称为"冷火焰",是因为这些火焰的温度相当低,普通炉灶产生的火焰大约1700摄氏度,而冷火焰的温度在400-600摄氏度之间。
冷火焰有什么独特之处?
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