火是一种现象,并非什么固态、液态、气态或者等离子态。就像风一样,我们无法把它像物质一样看待。

火焰是离子还是气体(火焰属于物质那种态)(1)

我们之所以看到火,就是因为物质进行物理化学反应产生的光热导致的而已。火一般都是黄红色,比如柴火:木柴中的木质素和空气中的氧气剧烈燃烧(发生氧化反应,本质是化学反应),释放出来热量加热燃烧的反应物和生产的反应物(主要是二氧化碳),最终这些热量以光热的形式扩散出去,形成了火。而柴火的颜色之所以是黄红色,则是因为此化学反应发出的光的波长多数都在550纳米以上。

火焰是离子还是气体(火焰属于物质那种态)(2)

当然,除了这种黄红色的火,还有其它颜色的火,比如蓝色。氢气和氧气燃烧时就呈现蓝色火焰,类似地,这种蓝色火焰就是因为氢氧发生化学反应,释放热量加热了氢气、氧气以及生成的水分子,使它们把热量以光的形式释放出去。不过,这时候释放是波长较短的光,一般在380nm-480nm之间,呈现蓝色。

火焰是离子还是气体(火焰属于物质那种态)(3)

其实,说到这里,大家应该明白火的产生过程了吧:首先,物理化学反应产生了热量,这些热量立马加热了反应物和产物,使它们从基态变为激发态,然后返回基态时发出光,从而形成火。而且根据被加热的物质不同,发出的光谱也不一样,火的颜色也不一样。通过这种原理,人们甚至可以很简单地鉴别物质。高中时学过的焰色反应就是此原理,用于分析化学的ICP发射光谱仪也是基于类似的原理。

火焰是离子还是气体(火焰属于物质那种态)(4)

另外,我们还知道,光的波长越短,能量越大。所以蓝色光的颜色比黄红光的能量大,故而如果火焰的颜色是蓝色,那就说明温度极高。当然如果是紫色了,那就更高了。总体来说,火颜色温度高低判断标准如下:

紫色>蓝色>绿色>白色>黄色>橘黄色>红色(从高温到低温)。

火焰是离子还是气体(火焰属于物质那种态)(5)

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