我们有时会下意识将火焰定义成红色的火苗,其实自然界里火焰的颜色有很多种。很多人会注意到,篝火晚会中所燃烧的树枝或者木头由于燃烧的火苗的大小不同,颜色就有不同:当火很旺时,火苗的颜色呈现很鲜亮的黄色,随着木头或者树枝燃烧接近尾声,火焰变小,这时火焰的颜色就会由亮黄色变成橙色,然后逐渐变红,最后变为暗红。一个篝火的颜色竟如此丰富,是不是有点叹为观止的感觉呢?那么,你有没有想过火焰为什么会呈现出那么丰富的颜色变化呢?我们接着往下看。
火焰的颜色取决于两个条件,其一是火焰的温度,温度不同,火焰的颜色不同;其二是燃烧物质的元素,元素不同会产生不同的光谱。
比如说现在广泛使用的电炉,当没有通电时,电炉的线圈是黑色的。当开始加热时,黑色的线圈就变成了暗红色,随着温度的升高,线圈会变得越来越红,当温度高到一定的值时,线圈就呈现明亮的橙色。线圈变红当然不是线圈在燃烧,只是线圈的温度高了。检测表明,如果线圈的温度持续增高,它的颜色还会继续改变,由橙色变成黄色继而会出现白色。当温度升到最高时,线圈会出现蓝色。也可以说,蓝色的出现就表明线圈的温度达到了最高值。
燃烧物质的元素不同,火焰的颜色也会不同。我们用天然气做饭时,常常发现火苗的颜色是蓝色的。天然气的主要成分是甲烷,气体的燃烧本身应该是无色的。但是甲烷与氧气结合时,由于氧气的不足,甲烷不能完全燃烧,从而生成了一氧化碳。一氧化碳在和氧气接触后继续燃烧,就是大家看到的蓝色火苗或者青蓝色火苗。
可燃物里面的化学成分不同,火焰就会呈现不同的颜色。如果可燃物里面有钙,那么火焰呈现的颜色就是深红色;如果有铜元素,那么火焰中就会有绿色;含钠元素,则火焰就会呈黄色;含钾元素,火焰就含有紫色。最明显的例子就是夜晚在空地里或者坟地里会出现蓝绿色的火苗,那是因为人或者动物死后骨头逐渐分解,会产生磷化氢,夏天气温高,磷化氢与空气中的氧气接触会产生微小的火苗。古代人化学常识比较少,也称之为“鬼火”。
化合物燃烧的颜色则是杂色的,是因为多个元素同时燃烧,而每个颜色都不同。多种颜色混合起来也会出现白色的光,正如彩虹的七种颜色混在一起,我们看到的却是白色的一样。