Fiamma
Il fenomeno della fiamma
Con il termine di fiamma si intende il fenomeno associato a emissione di radiazioni sotto forma di luce e di calore che si ha nella combustione di sostanze solide, liquide o gassose.
L'emissione di onde elettromagnetiche (radiazioni) è dovuta all'eccitazione termica degli elettroni di valenza delle sostanze che bruciano o che vaporizzano a contatto della fiamma; tale fenomeno è accentuato da particelle solide in combustione che costituiscono punti di diffrazione della luce.
Infatti, quando un atomo assorbe energia i suoi elettroni passano dallo stato fondamentale ad uno stato eccitato (eccitazione elettronica).
Dopo una frazione di tempo piccolissima, gli elettroni, richiamati dal nucleo atomico, ritornano sul loro stato fondamentale ed emettono l'energia di eccitazione sotto forma di radiazioni luminose (luce).
Sezione di una fiamma
Nella fiamma di un normale bruciatore (come ad esempio quella di un becco Bunsen) si distinguono una zona ossidante centrale relativamente fredda, una zona riducente intermedia e luminosa (nella quale la combustione è incompleta) e una terza zona - poco luminosa e ossidante - in cui la combustione è completa.
Sezione di un becco Bunsen.
Saggi alla fiamma
Vaporizzando sulla fiamma piccole quantità di composti volatili di elementi metallici, la fiamma assume una colorazione caratteristica.
Tale colorazione viene sfruttata in chimica analitica qualitativa per individuare l'elemento metallico del composto.
Nella tabella seguente sono riportati i colori caratteristici assunti dalla fiamma nel caso in cui in essa vengano vaporizzati composti volatili dei seguenti elementi chimici (per ulteriori info si veda: saggi alla fiamma).
L'eccitazione termica prodotta dalla fiamma sugli elettroni di valenza di composti volatili di elementi metallici è inoltre uno dei metodi più comuni per studiare - in spettroscopia - gli spettri di emissione e gli spettri di assorbimento.
Tipi di fiamma
Vi sono diversi tipi di fiamme prodotte da appositi bruciatori; tali fiamme utilizzano diversi tipi di combustibili e diversi tipi di comburenti.
Esse sono:
- la fiamma ossidrica (combustibile = idrogeno, comburente = ossigeno);
- la fiamma ossiacetilenica (combustibile = acetilene, comburente = ossigeno; per ulteriori info si veda: cannello ossiacetilenico);
- la fiamma ossipropionica (combustibile = propano, comburente = ossigeno).
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