为什么煤气灶和蜡烛火焰颜色和温度不同，煤气灶蓝色火焰温度高，红色低，而蜡烛反之？
这个问题问得相当有意思，涉及到燃烧的化学原理和我们日常生活中常见的两种火焰——煤气灶的蓝色火焰和蜡烛的红色火焰。它们的颜色和温度差异，其实是由它们燃烧时所涉及的物质、燃烧过程中的化学反应以及火焰中存在的特定粒子决定的。
咱们先从煤气灶说起。
煤气灶的蓝色火焰：高效燃烧的代表
煤气灶燃烧的是天然气，主要成分是甲烷（CH₄）。当甲烷在充足的氧气条件下燃烧时，会发生一个相对干净、高效的化学反应：
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + 能量（光和热）
这个反应过程中，甲烷分子和氧气分子结合，生成二氧化碳和水。这个过程之所以能产生蓝色的火焰，是因为在燃烧过程中，会生成一些激发态的碳单原子（C）和分子（如CH）。这些粒子在回到稳定的基态时，会以可见光的波长释放能量。
蓝色火焰的成因： 蓝色的光，主要是由CH自由基（CH•）和C₂分子（双原子碳）在高温下受激发然后跃迁回基态时发射的特定波长光谱。这些光谱恰好落在可见光光谱的蓝色区域。简单来说，就是燃烧过程中产生的某些非常活跃、能量很高的中间产物，在“平静”下来的时候，发出了蓝光。
温度高的原因： 蓝色火焰之所以温度高，是因为它代表着完全燃烧。这意味着燃料（甲烷）得到了充足的氧气，能够高效地转化为二氧化碳和水，释放出大量的热量。煤气灶的设计就是为了提供充足的空气，使得燃料能够最大限度地燃烧。这种高效的燃烧过程，意味着更多的化学能被转化为热能，所以火焰的温度自然就高了，通常可以达到1000°C以上，甚至更高。
蜡烛的红色（或黄色）火焰：不完全燃烧的写照
蜡烛燃烧的是石蜡，主要成分是长链的烷烃，比如C₂₅H₅₂。石蜡在燃烧时，情况就复杂一些了。
挥发和气化： 首先，蜡烛的火焰并不会直接燃烧固态的蜡。火焰的热量会将烛芯附近的固态蜡融化成液态，然后液态的蜡通过毛细作用上升到烛芯，在那里被进一步加热，汽化成蜡蒸气。
不完全燃烧： 蜡蒸气（主要是碳氢化合物）在上升到火焰顶部并与空气中的氧气接触时才开始燃烧。但是，与煤气灶不同，蜡烛火焰中的氧气供应并不总是充足的。特别是火焰内部，氧气是有限的。
红色/黄色的成因： 在氧气不足的情况下，蜡蒸气无法完全燃烧成二氧化碳和水。一部分碳氢化合物会分解，产生大量的炽热的碳颗粒（也称为烟灰）。这些碳颗粒在高温下会被加热到发红（约500700°C），然后发出红光和黄光。我们看到的蜡烛火焰的黄色或红色，主要就是这些炽热的碳颗粒发出的光。
内焰（蓝色/无色）： 靠近烛芯的火焰内部，氧气最少，这里发生的是蜡蒸气的汽化和一部分分解，温度相对较低，可能呈现无色或淡蓝色。
外焰（黄色/红色）： 火焰的外层，能够接触到更多的空气，但氧气仍然可能不足以让所有碳原子完全氧化。这里是不完全燃烧的主要区域，产生了大量的炽热碳颗粒，所以发出明亮的黄光和红光。
顶端（白色/淡蓝色）： 在火焰的最顶端，氧气供应相对充足，一部分碳颗粒会进一步燃烧，生成二氧化碳，这时可能观察到更亮、更白甚至淡蓝色的光。
温度低的原因： 蜡烛火焰的温度之所以比煤气灶的蓝色火焰低，正是因为它是不完全燃烧。这意味着：
1. 能量释放不完全： 燃料（碳氢化合物）没有被彻底氧化，转化成二氧化碳和水，因此释放的总能量比完全燃烧要少。
2. 能量被碳颗粒吸收： 产生的大量碳颗粒本身就吸收了相当一部分热量，它们需要被加热到炽热状态才能发光，这本身就是一种能量的“消耗”或“转移”。
3. 不向外辐射热量： 蜡烛火焰的光（黄红光）比煤气灶火焰的光（蓝光）更容易被人眼看到，但它辐射出的热量相对较少。换句话说，它把更多的能量以可见光的形式“浪费”掉了，而不是集中起来以热量的形式传递出去。
总结一下主要区别：
| 特征 | 煤气灶蓝色火焰 | 蜡烛黄色/红色火焰 |
| : | : | : |
| 燃料 | 天然气（甲烷 CH₄） | 石蜡（长链烷烃） |
| 燃烧状态 | 完全燃烧 | 不完全燃烧（主要在外焰） |
| 主要发光物 | 激发态的 CH 自由基、C₂ 分子 | 炽热的碳颗粒（烟灰） |
| 颜色 | 蓝色 | 黄色、红色、有时有无色/蓝色内焰和白色顶端 |
| 温度 | 高 (1000°C+)，因为高效释放能量 | 低 (通常低于 700°C)，能量分散，部分能量以光形式辐射 |
| 氧气供应 | 充足 | 不足（特别是在火焰内部和外焰） |
| 产物 | CO₂ 和 H₂O | CO、C（碳颗粒/烟灰）、CO₂ 和 H₂O |
所以，下一次你看到煤气灶的蓝色火焰时，就知道那是它在卖力地、高效地燃烧，把燃料变成光和热；而看到蜡烛的黄红色火焰时，就知道那是它在略显“挣扎”地燃烧，产生了一些碳粒，然后用这些碳粒闪耀的光芒来温暖和照亮你。一个代表着工业化的效率，另一个则带着一丝生活化的柔情。
咱们先从煤气灶说起。
煤气灶的蓝色火焰：高效燃烧的代表
煤气灶燃烧的是天然气，主要成分是甲烷（CH₄）。当甲烷在充足的氧气条件下燃烧时，会发生一个相对干净、高效的化学反应：
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + 能量（光和热）
这个反应过程中，甲烷分子和氧气分子结合，生成二氧化碳和水。这个过程之所以能产生蓝色的火焰，是因为在燃烧过程中，会生成一些激发态的碳单原子（C）和分子（如CH）。这些粒子在回到稳定的基态时，会以可见光的波长释放能量。
蓝色火焰的成因： 蓝色的光，主要是由CH自由基（CH•）和C₂分子（双原子碳）在高温下受激发然后跃迁回基态时发射的特定波长光谱。这些光谱恰好落在可见光光谱的蓝色区域。简单来说，就是燃烧过程中产生的某些非常活跃、能量很高的中间产物，在“平静”下来的时候，发出了蓝光。
温度高的原因： 蓝色火焰之所以温度高，是因为它代表着完全燃烧。这意味着燃料（甲烷）得到了充足的氧气，能够高效地转化为二氧化碳和水，释放出大量的热量。煤气灶的设计就是为了提供充足的空气，使得燃料能够最大限度地燃烧。这种高效的燃烧过程，意味着更多的化学能被转化为热能，所以火焰的温度自然就高了，通常可以达到1000°C以上，甚至更高。
蜡烛的红色（或黄色）火焰：不完全燃烧的写照
蜡烛燃烧的是石蜡，主要成分是长链的烷烃，比如C₂₅H₅₂。石蜡在燃烧时，情况就复杂一些了。
挥发和气化： 首先，蜡烛的火焰并不会直接燃烧固态的蜡。火焰的热量会将烛芯附近的固态蜡融化成液态，然后液态的蜡通过毛细作用上升到烛芯，在那里被进一步加热，汽化成蜡蒸气。
不完全燃烧： 蜡蒸气（主要是碳氢化合物）在上升到火焰顶部并与空气中的氧气接触时才开始燃烧。但是，与煤气灶不同，蜡烛火焰中的氧气供应并不总是充足的。特别是火焰内部，氧气是有限的。
红色/黄色的成因： 在氧气不足的情况下，蜡蒸气无法完全燃烧成二氧化碳和水。一部分碳氢化合物会分解，产生大量的炽热的碳颗粒（也称为烟灰）。这些碳颗粒在高温下会被加热到发红（约500700°C），然后发出红光和黄光。我们看到的蜡烛火焰的黄色或红色，主要就是这些炽热的碳颗粒发出的光。
内焰（蓝色/无色）： 靠近烛芯的火焰内部，氧气最少，这里发生的是蜡蒸气的汽化和一部分分解，温度相对较低，可能呈现无色或淡蓝色。
外焰（黄色/红色）： 火焰的外层，能够接触到更多的空气，但氧气仍然可能不足以让所有碳原子完全氧化。这里是不完全燃烧的主要区域，产生了大量的炽热碳颗粒，所以发出明亮的黄光和红光。
顶端（白色/淡蓝色）： 在火焰的最顶端，氧气供应相对充足，一部分碳颗粒会进一步燃烧，生成二氧化碳，这时可能观察到更亮、更白甚至淡蓝色的光。
温度低的原因： 蜡烛火焰的温度之所以比煤气灶的蓝色火焰低，正是因为它是不完全燃烧。这意味着：
1. 能量释放不完全： 燃料（碳氢化合物）没有被彻底氧化，转化成二氧化碳和水，因此释放的总能量比完全燃烧要少。
2. 能量被碳颗粒吸收： 产生的大量碳颗粒本身就吸收了相当一部分热量，它们需要被加热到炽热状态才能发光，这本身就是一种能量的“消耗”或“转移”。
3. 不向外辐射热量： 蜡烛火焰的光（黄红光）比煤气灶火焰的光（蓝光）更容易被人眼看到，但它辐射出的热量相对较少。换句话说，它把更多的能量以可见光的形式“浪费”掉了，而不是集中起来以热量的形式传递出去。
总结一下主要区别：
| 特征 | 煤气灶蓝色火焰 | 蜡烛黄色/红色火焰 |
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| 燃料 | 天然气（甲烷 CH₄） | 石蜡（长链烷烃） |
| 燃烧状态 | 完全燃烧 | 不完全燃烧（主要在外焰） |
| 主要发光物 | 激发态的 CH 自由基、C₂ 分子 | 炽热的碳颗粒（烟灰） |
| 颜色 | 蓝色 | 黄色、红色、有时有无色/蓝色内焰和白色顶端 |
| 温度 | 高 (1000°C+)，因为高效释放能量 | 低 (通常低于 700°C)，能量分散，部分能量以光形式辐射 |
| 氧气供应 | 充足 | 不足（特别是在火焰内部和外焰） |
| 产物 | CO₂ 和 H₂O | CO、C（碳颗粒/烟灰）、CO₂ 和 H₂O |
所以，下一次你看到煤气灶的蓝色火焰时，就知道那是它在卖力地、高效地燃烧，把燃料变成光和热；而看到蜡烛的黄红色火焰时，就知道那是它在略显“挣扎”地燃烧，产生了一些碳粒，然后用这些碳粒闪耀的光芒来温暖和照亮你。一个代表着工业化的效率，另一个则带着一丝生活化的柔情。
网友意见
我来拯救题主吧。我们得来仔细谈谈火焰产生颜色的机理，我之前回答过类似的问题——
简单来说，所有用黑体辐射或者维恩位移公式来解释蓝色的，都是错误的。因为要黑体辐射达到蓝光的程度，需要燃烧温度10000 K以上；而地球上的燃烧，温度最高的氧炔焰也才3600 K。所以，蓝光不可能是黑体辐射放出的。
燃烧时的黑体辐射颜色，基本都是橙色或者黄色。另一种发光机理是自由基的电子辐射跃迁：燃烧时总会生成一些自由基，而这些自由基在高温下电子会被激发，而它们回到基态时就会放出光。含碳有机物燃烧时会产生CH、C2自由基，它们是蓝色的。
（含碳有机物）火焰实际的颜色是这两种途径的竞争。黑体辐射在固体物质时更明显——所以如果燃烧时产生了煤烟，那么火焰多半是黄色的！如果燃烧时不产生煤烟，那么就是蓝色的火焰。
煤气灶烧的一般是天然气或者液化石油气，都是低分子量的烷烃（碳数1－4），很容易充分燃烧。因此充分燃烧时，不产生煤烟，呈蓝色，也温度更高；不充分燃烧时，产生煤烟，呈黄色，温度偏低。
蜡烛的成分是石蜡，主要是碳数18-30的烃类化合物，不是那么容易充分燃烧。因此，在火焰的底部，主要是气化的烃类在燃烧，产生那些自由基因而呈蓝色；但是因为没法充分燃烧，必定会产生煤烟，这些煤烟上升并继续燃烧，因而火焰上部分就是黄色的了。
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