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为什么燃料充分燃烧的火焰是蓝色的? 第1页

  

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燃料充分燃烧不一定火焰就是蓝色的——比如氢气充分燃烧时火焰几乎是无色透明的。你需要明白火焰颜色的起因。我在之前的一个回答中介绍过火焰颜色问题

首先,火焰的颜色有两种贡献——1. 黑体辐射;2. 电子辐射跃迁。

其中黑体辐射的燃烧发光基本都是橙色或者黄色的,因为燃烧时的温度基本都是1300-3600 K之间;而黑体辐射主要是固体发出的——因为固体的密度远远大于气体/等离子体的密度。所以,如果燃烧时会产生煤烟,则火焰多半是黄色的。这也是为什么本生灯当空气孔关闭时,火焰是黄色的;这也是为什么分子量较高的烃类、纤维素燃烧(比如蜡烛、木头)时,火焰是黄色的。

如果黑体辐射要达到蓝光区域,需要温度10000 K以上——这是完全不可能的,连温度最高的氧炔焰都只有3600 K。所以蓝色火焰都是由于电子辐射跃迁导致的。在燃烧过程中,会产生很多的自由基,而这些自由基的电子在高温下会被激发到不稳定的较高能级,随后回到基态并发光。所以火焰的颜色,就与这些自由基相关。一般我们燃烧的都是含碳有机物,比如天然气(甲烷)、液化石油气(丙烷、丁烷),而这些含碳有机物在燃烧时会生成CH*、C2*这样的自由基——而这些自由基是蓝色的。而充分燃烧时,不会产生煤烟,因此黑体辐射的光强可以忽略。

所以,只能说含碳有机物在充分燃烧时,火焰是蓝色的。其他物质充分燃烧时的温度,取决于该物质的具体电子辐射跃迁能量。




  

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