Почему увлажнитель делает пламя плиты оранжевым?

Голубое пламя Оранжевое пламя

Как и у этого парня , на цвет пламени моей печи также повлиял увлажнитель.

Почему это происходит? Это хорошо или плохо?

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат . Обратите внимание, что любые дальнейшие комментарии, которые не являются предложениями по улучшению вопроса или просьбами его разъяснить, могут быть удалены.
Учитывая объяснение в принятом ответе, было бы неплохо, если бы вы могли опубликовать третью фотографию, сделанную, когда увлажнитель заполнен дистиллированной водой, в которой не должно быть солей, содержащихся в питьевой воде. Продуктовые магазины часто продают дистиллированную воду в пластиковых кувшинах размером с галлон.
Картинки в вопросе не сделаны ОП. Он взял их со связанного веб-сайта. Так что нет никаких шансов, что мы получим третью фотографию с дистиллированной/деионизированной водой.
Можете ли вы подтвердить или уточнить, кажется ли цвет этого пламени таким же, как при обычном охлаждении пламени? Вы можете распылить или капнуть воду, которая не из увлажнителя, чтобы увидеть, такой же ли цвет. Если налить очень холодную воду в тонкую металлическую кастрюлю на сильное пламя, вода также может сконденсироваться на кастрюле и капать в пламя, вызывая на короткое время пламя оранжевого цвета. Было бы поучительно узнать, одинаковы ли оранжевые цвета. Фотографии обоих языков пламени, сделанные одной и той же камерой, также могут быть интересны (хотя и не обязательно убедительны).
Та же камера @ToddWilcox вообще ничего не гарантирует. По крайней мере, должен быть фиксированный баланс белого, чтобы получить стабильную цветопередачу, и достаточно низкая экспозиция, чтобы избежать пересвета красного канала.
Я связался с вашим вопросом и позаимствовал его здесь .; Надеюсь, ты не против.

Ответы (6)

Хорошо, этот вопрос, похоже, вызвал некоторые разногласия. С одной стороны, это ответ Нильса Нильсена (в настоящее время принятый), который подразумевает, что оранжевый цвет происходит от натрия. С другой стороны, это ответ StessenJ , из которого следует, что оранжевый цвет — это нормальное излучение черного тела от сажи. Плюс есть много комментаторов, спорящих о правильности или неправильности ответа натрия.

Единственный хороший способ решить этот вопрос — это эксперимент. Я так и сделал, с некоторыми изменениями. Сначала вместо газовой плиты использовал реактивную зажигалку (ZL-3 ZENGAZ). Во-вторых, вместо увлажнителя я использовала простой водяной спрей. Третий необходимый компонент — это дифракционная решетка, дешевая, которую я купил на AliExpress. Я вставил его в бесцветные защитные очки, чтобы избежать необходимости в третьей руке.

Когда я зажег зажигалку, я увидел набор изображений в первом порядке дифракции: фиолетовое, синее, зеленое, желтое и немного размытого тускло-красного. Пока что соответствует спектру синего пламени , указанному в Википедии. Затем я распылил воду в воздухе, одновременно двигая зажигалкой, пытаясь найти место, где пламя изменит цвет. Когда пламя стало иметь оранжевые струи вместо первоначального синего, я заметил, что между красным и желтым изображениями на дифракционной решетке появилось оранжевое изображение пламени.

Ниже приведена фотография, которую я смог сделать с решеткой, прикрепленной к объективу фотокамеры, установив камеру на штатив и держа зажигалку и спрей обеими руками во время выдержки 10 с (извините за плохое качество). Обратите внимание на высокий желтый/оранжевый (цвета не откалиброваны) пик справа: эта часть присутствует только в оранжевом пламени. (Струя действительно стала заметно выше, когда изменила свой цвет на оранжевый.)

фото изображения пламени

Из этого следует, что оранжевый цвет действительно исходит от натрия, иначе изображение оранжевого пламени было бы намного шире и расплывалось бы на множество цветов, как пламя свечи или зажигалки без реактивного двигателя.

Читатели могут повторить этот эксперимент.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Хорошо, мне удалось измерить некоторые спектры с помощью моего спектрометра Amadeus со специальным драйвером. Я использовал время интеграции 15 с с пламенем примерно в 3-5 см от разъема SMA905 на корпусе спектрометра.

Ниже два спектра наложены друг на друга, причем синяя кривая соответствует синему пламени, а оранжевая соответствует пламени с небольшим количеством оранжевого цвета. Перед построением графика я отфильтровал данные с помощью 5-точечной скользящей средней. Спектрометр имеет более низкую чувствительность вблизи УФ и ИК, так что не принимайте во внимание шумы в этих областях.

(Щелкните изображение, чтобы увеличить его.)

спектры пламени

Стоит отметить, что в оранжевом пламени присутствует не только линия натрия 590 нм, но и две линии калия – 766 нм и 770 нм.

РЕДАКТИРОВАТЬ2

Только что попробовал то же самое с увлажнителем вместо спрея. Результат с фильтрованной водопроводной водой тот же: оранжевое пламя с пиком натрия. С дистиллированной водой, хотя эксперимент со спреем все же привел к оранжевому пламени (в принципе, как и с водой из-под крана), с увлажнителем я не получил оранжевого цвета вообще.

Во всяком случае, ни в одном случае мне не удавалось заставить зажигалку излучать непрерывный спектр. Всякий раз, когда я получал оранжевое пламя, это всегда был дублет натрия D, а не непрерывный спектр.

Я предлагаю повторить этот эксперимент, но вместо водопроводной воды использовать дистиллированную.
Сделайте это еще раз кончиком ножа.
@MauryMarkowitz это было первое, что я попробовал (я прочитал ваш ответ). Я попробовал несколько металлических предметов с зажигалкой, но они даже не изменили цвет пламени. Не знаю почему, может давление газа слишком высокое, может еще что...
Очень хорошо! Хотя с помощью этого эксперимента мы не можем сказать, действительно ли это натрий. Это может быть и кальций. Было бы здорово провести эксперимент с более точным спектрометром.
@jkej правда, было бы здорово, если бы кто-то смог это сделать. Однако для этого есть несколько проблем: 1) наличие необходимого оборудования, чтобы пламя и капли воды генерировались автономно, чтобы освободить ваши руки (для этого подойдет плита и увлажнитель воздуха), 2) наличие очень чувствительного спектрометра или очень интенсивное пламя, чтобы иметь полезное SNR (обратите внимание, что мне пришлось использовать 10-секундную экспозицию при ISO 1600 с полностью открытой диафрагмой f/5,6, чтобы сделать фотографию выше), тем более, что ожидается приличное спектральное разрешение.
@jkej что касается вашего предположения, что это может быть кальций, я не думаю, что это правдоподобно. Я наблюдал только мигание этого оранжевого шипа вместе с пламенем, в то время как в спектре пламени кальция много спектральных линий, см., например, здесь (взято с этой страницы ).
@Ruslan Да, после более тщательного изучения линий выбросов натрия и кальция я согласен с тем, что натрий имеет больше смысла с единственной линией, которую вы видите. Тем не менее, случай был бы еще более убедительным, если бы мы могли установить точную длину волны линии (линий). Для этой цели у меня есть очень хороший спектрометр, но, к сожалению, у меня нет горелки или распылителя.
@DavidHammen Я пробовал экспериментировать с дистиллированной водой (на этикетке бутылки написано «дистиллированная вода более 30%», что бы ни значило это «более 30%»…). Результаты те же: я все еще получаю оранжевый всплеск в спектре. Может вода не достаточно чистая, не знаю...
+1 за эксперименты, но я не думаю, что это на самом деле натрий. Когда я ставлю кастрюлю с холодной водой на газовую плиту, водяной пар, образующийся при сгорании метана, конденсируется на дне и стенках кастрюли с холодной водой, пока кастрюля, конечно, не станет достаточно горячей. Это, по сути, дистиллированная вода, по крайней мере, я надеюсь, что мы можем согласиться, что в ней должно быть мало растворенного или взвешенного натрия. Когда сконденсировавшаяся вода капает обратно в пламя или на горелку, пламя ненадолго становится оранжевым. Это наводит меня на мысль, что именно охлаждение пламени вызывает изменение цвета.
@ToddWilcox Я пробовал свою зажигалку на улице при температуре 0 ° C, оранжевого пламени не было, даже когда я перемещал ее так, что пламя изгибалось. Кроме того, 590 нм является довольно хорошим индикатором натрия, и теперь, благодаря измерениям с лучшим разрешением (см. спектры), я уверен в пределах ± 2 нм, что это D-линия натрия. Что касается вашей печки, то в ней до конденсата могли быть остатки солей, которые потом растворялись бы в конденсате и попадали в пламя.
@Ruslan Дело не в температуре окружающего воздуха, а в полноте сгорания (или его отсутствии). Другой способ получить оранжевое пламя, не основанное на натрии, - это использовать другую топливно-воздушную смесь.
@ToddWilcox Я не совсем понимаю, как можно получить линию 590 ± 2 нм при неполном сгорании. Какой продукт горения излучает эту линию?
@ToddWilcox Линия на 590 нм, очевидно, является линией D натрия. И калий тоже есть, может из отпечатков пальцев.
Актуально: nrl.navy.mil/content_images/05Chemical_Fleming.pdf Аргумент вытеснения кислорода мне кажется довольно хорошим. Когда капли испаряются, они расширяются в 1000 раз. Таким образом, массовая доля воды в распыленном тумане может быть значительной, влияя как на стехиометрию науглероживания, так и на горение. Обратите внимание на нормальный цвет пламени керамического пропанового нагревателя и большинства других углеводородных диффузионных пламен. Система премиксов определенно вышла из строя.
@Руслан Очень красиво! Это определенно решает это для меня. С линиями калия тоже очень интересно. Было бы очень хорошо, если бы вы могли отметить теоретические длины волн линий натрия и калия вертикальными линиями на графике спектра, чтобы люди могли видеть, насколько хорошо они совпадают. Вы могли бы также указать, что линии с более короткими длинами волн, присутствующие в обоих спектрах, являются полосами Лебедя .
@ToddWilcox Этот эксперимент явно опровергает, что это рацион черного тела из сажи. Ваш пример с попаданием в пламя макроскопической капли сконденсировавшейся воды - совсем другая ситуация. Никто не спорит, что охлаждение пламени может сделать его желтым/оранжевым, но, похоже, это не то, что здесь происходит.
@PhilSweet Но эффект наблюдался с увлажнителем в другой комнате на другом этаже. Конечно, капли воды испарятся, не долетев до кухни. Это если весь дом не был пропитан водяным паром.
@jkej Откуда эта информация?
@PhilSweet из сообщения в блоге , на которое есть ссылка в вопросе.
Мое мнение об этом эксперименте заключается в том, что в нем не используется тот же увлажнитель и условия исходного вопроса, и он не исключает возможности того, что оранжевое пламя, вызванное чем-то другим, кроме натрия в воде, может иметь такой же спектр излучения. По сути, по моему скромному мнению, он недостаточно точно воспроизводит исходные условия, чтобы быть окончательным.
@ToddWilcox Это, безусловно, можно было бы улучшить, но этот эксперимент ясно демонстрирует, что можно вызвать излучение линии натрия в газовом пламени до такой степени, что оно кажется оранжевым, распыляя воздух из-под крана. вода. Это далеко не единственный способ решить вопрос, поставленный в моей книге. Вы говорите, что что-то другое, а не натрий, могло вызвать эмиссионную линию, которая оказалась на правильной длине волны для натрия? Что ж, это определенно не излучение черного тела от сажи, и пока кто-то не предложит более правдоподобного объяснения, я думаю, будет справедливо предположить, что это натрий.
Тот факт, что дистиллированная вода дает тот же результат, означает, что у нас есть только часть истории. Возможно, в аппарате был остаточный натрий; или что фильтрация была недостаточной; или могло случиться так, что натрий был введен самим аппаратом, а не водой; и если оставить его достаточно долго (и с добавлением воды), он перестанет давать оранжевые результаты. Вывод «это натрий» сильно отличается от «это натрий в воде».
@UKMonkey Справедливая точка. Но, кажется, есть некоторая неопределенность, действительно ли это была дистиллированная вода. Почему на бутылке с дистиллированной водой написано «более 30%»? Дальнейшие исследования с дистиллированной водой, безусловно, были бы интересны.
@Ruslan Ты уверен, что на этикетке на бутылке написано "вода", а не "водка"? ;)
@jkej водка 40% :D . Впрочем, вот этикетка, если кто-то умеет читать по-русски: i.imgur.com/pzwIYA5.jpg
Когда я гуглю «дистиллированная вода более 30%», я получаю ~ 5 результатов по чистящим средствам и тому подобному, в которых дистиллированная вода указана вместе с другими ингредиентами. Однако я не получу совпадений, если заменю 30 другим числом. Это наводит меня на мысль, что, возможно, существует юридическое требование перечислять его, если его доля превышает 30%. Может поэтому и пишут так, даже если это 100% дистиллированная вода. Что означает предложение сразу после "дистиллированная вода более 30%." иметь в виду? Если бы были какие-либо другие ингредиенты, я думаю, они были бы перечислены там.
@jkej следующее предложение не связано с ингредиентами. Вместо этого «Не раздражает кожу, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей». Собственно, после обсуждения здесь (страница на русском) у меня сложилось впечатление, что эти 30% - ошибка копипаст дизайнера этикетки. В более старой версии этикетки вообще нет раздела « Ингредиенты » («Состав»), поэтому эта причуда на 30% не может быть юридическим требованием.
Ну, в любом случае, похоже, что это, скорее всего, 100% дистиллированная вода. Может быть, вы могли бы повторить эксперимент с этой дистиллированной водой, но сначала очистите пульверизатор дистиллированной водой и прокачайте несколько раз, прежде чем начинать настоящий эксперимент, чтобы удалить остатки водопроводной воды из насоса?
@DavidHammen - ссылка OP: «Только что купил увлажнитель и использовал фильтрованную воду (из умягчителя воды). На следующий день пламя было желто-оранжевым. Увидел этот веб-сайт, выключил увлажнитель и подождал несколько часов, и пламя погасло. вернулся к синему. Пошел и купил дистиллированную воду. Использовал увлажнитель и теперь никаких проблем. Я распространяю информацию! СПАСИБО"
@Mazura Фильтрованная вода и дистиллированная вода - разные вещи. Отфильтрованная вода содержит растворенные соли и минералы. Дистиллированная вода - нет.
@jkej, по-видимому, загрязнение дистиллированной воды произошло из-за спрея. С увлажнителем вместо спрея у меня не было апельсина при использовании дистиллированной воды.
@Ruslan Хорошо, это определенно решает. Отличное исследование и заслуженная награда!
Я связался с вашим ответом и позаимствовал его здесь .; Надеюсь, ты не против.

Объяснение, которое я привожу ниже, зависит от результатов эксперимента, предложенного мной и другими здесь, который также изложен в моем ответе. Я обещаю отредактировать или удалить свой ответ в соответствии с рекомендациями модераторов здесь, если этот эксперимент покажет, что он неверен.

Увлажнители, работающие по «холодному» принципу — смешивая мельчайшие капельки воды, сбрасываемые с лопастей вентилятора, со струей воздуха, — производят туман из воздуха, обогащенного водяным паром, смешанного с частично высохшими остатками капель воды, обогащенными в солях за счет испарительного истирания.

Эти обогащенные солью пятнышки, будучи втянутыми в пламя горячего газа, излучают свет с частотами, соответствующими линейчатому спектру составляющих солей. В случае с хлоридом натрия (наиболее распространенной солью в водопроводной воде) натрий дает желто-оранжевое свечение, когда попадает в пламя.

Это явление лежит в основе метода химического анализа, называемого пламенной спектроскопией, при котором платиновую проволоку погружают в раствор, содержащий неизвестную смесь солей, а затем втыкают в горячее пламя. Цвета, излучаемые при нагревании солей в растворе, затем используются для идентификации химических компонентов этих солей.

(Поскольку натрий вездесущ, а этот тест очень чувствителен к нему, платиновую проволоку необходимо окунуть в соляную кислоту, нагреть до покраснения, снова погасить в кислоте и несколько раз нагреть, чтобы избавиться от натрия, прежде чем проводить тест на образце. .)

Этот механизм можно исключить, наблюдая за пламенем через решетку, отделяющую первичную линию натрия, и я приглашаю всех, у кого есть газовая плита (которой у меня нет) и решетка (которой у меня тоже нет, извините) чтобы провести эксперимент и сообщить нам здесь.

Поскольку любая пыль на кухне, скорее всего, будет содержать соль, если вентилятор увлажнителя выдувает пыль в пламя, это также сделает пламя желтым. Это можно проверить, запустив увлажнитель без воды.

Сколько соли в вашей водопроводной воде? Я считаю маловероятным, что питьевая водопроводная вода будет достаточно солоноватой, чтобы в пламени проявилась заметная натриевая окраска.
Жесткая вода состоит в основном из карбонатов кальция и магния — откуда берется этот предполагаемый хлорид натрия?
@AndersSandberg Не нужно много атомов натрия, чтобы придать пламени натриевый цвет. Но это легко решить, взяв спектр. Подойдет даже самое простое: призма или CD-диск. И, как говорит Илмари, это могло произойти из-за отпечатков пальцев.
@AndersSandberg: Опять же, спектральная линия натрия очень сильная, и требуется очень мало соли, чтобы она выглядела красивой и яркой. Раньше, когда я проводил испытания пламенем в лаборатории неорганической химии на первом курсе, мы тратили довольно много времени на то, чтобы убедиться, что из образца удален весь натрий, прежде чем даже пытаться проверить какие-либо другие элементы, потому что, если бы там было хоть малейшее оставшегося следа натрия, он перекроет почти все остальное. О, и не прикасайтесь к платиновой проволоке пальцами после ее очистки, потому что в человеческом поте много натрия.
Этот ответ почти наверняка неверен. Точно такой же эффект можно получить, подержав кончик ножа над пламенем или любым другим предметом.
в воде, прошедшей ионообменный умягчитель, ионы кальция, железа и магния заменяются ионами натрия.
чтобы выполнить пламенную спектроскопию с горячей проволокой в ​​химической лаборатории, нам пришлось сначала нагреть платиновую проволоку до красного каления и несколько раз погружать ее в HCl, чтобы удалить весь натрий. даже самое незначительное количество на проволоке окрасит пламя бунзеновской горелки в желтый цвет. Ой! Я только что указала свой возраст...
Есть одно наблюдение, которое может объяснить всю аргументацию в этих комментариях. Нильс Нильсен и Илмари Каронен прокомментировали силу спектра натрия, но это необходимо повторить, поскольку это ключ к аргументу здесь: спектр натрия настолько силен, что маскирует другие, даже в воде с большим количеством Ca и MG и очень мало На. Загрязнение ножа, к которому вы прикоснулись, загрязнено вашим потом. Na просто перевешивает все остальное, если вы не проводите тщательную дезинфекцию. Но если у кого-то есть ссылка на то, насколько он силен, сообщите, пожалуйста, поскольку я не могу его найти.
При всем уважении, ответ почти наверняка неверен. Оранжевый цвет пламени получается в газовом пламени в нагревательных трубах в ресторанах и на общественных площадях путем смешивания с высоким содержанием топлива. Я взял к ним карманный спектроскоп, и их спектр действительно непрерывен. Это тепловое излучение сажи, а не линии Na. Я живу у океана, в таком соленом воздухе, что все мои инструменты ржавеют, если я не смазываю их маслом для хранения, как и гитарные струны, — и все же пламя на моем полигоне синее. Я очень, очень скептически отношусь к тому, что увлажнитель OP концентрирует следы Na+ в воздухе, чтобы внезапно так ярко выразить свою контрольную линию!
@kkm: Тогда это просто дает два конкурирующих объяснения, каждое из которых, казалось бы, дает один и тот же результат с наивным устройством наблюдения, таким как глаз и / или цифровая камера. Единственный способ, которым это можно было бы проанализировать более убедительно, - это, таким образом, провести эмпирическое исследование с экспериментом, чтобы попытаться воспроизвести эффект , достигнутый с помощью увлажнителя поблизости , как в OP, с присутствием спектрометра, чтобы увидеть, является ли это линейным излучением или непрерывным. (тепловой) спектр в данном конкретном случае . Вполне возможно, что один и тот же (особенно наивно) наблюдаемый эффект может иметь несколько этиологий.
@The_Sympathizer, аминь! Если бы я не был теоретиком... :)
@jkej, см. часть моего последнего редактирования, выделенную жирным шрифтом.
После того, как я погуглил это явление и обнаружил, что оно довольно распространено и, кажется, очень характерно для ультразвуковых увлажнителей, я передумал и удалил свои комментарии. Это очень увлекательно! Тем не менее было бы очень интересно увидеть, что это подтверждается спектроскопическими измерениями.
@DavidRicherby, вы правы, ультразвуковые увлажнители хорошо известны тем, что осаждают известковый налет на всем в комнате, например, разрушают CD / DVD-плееры.
@Agent_L И, согласно Википедии , выброс кальция оранжевый. Это объяснение кажется более вероятным, чем натрий.
@kkm: Предположение состоит в том, что присутствующий натрий - это не следы натрия в воздухе, а то, что увлажнитель выделяет натрий, растворенный в водопроводной воде. Необходимо измерить, как долго (по продолжительности) должен работать увлажнитель, прежде чем пламя станет оранжевым, и существует ли критическое расстояние от пламени, за которым эффект прекращается, если мы хотим измерить эффективность увлажнителя при концентрации достаточного количества пара для вызвать эффект. Но если пламя достаточно горячее, трудно понять, почему оно не реагирует на растворенную соль, все еще взвешенную в водяном паре.
@kkm: Кажется, вы подразумеваете, что для того, чтобы пламя стало оранжевым, оно должно производить сажу. Наличие копоти в пламени говорит о том, что в пламени что-то горит . Если это вызвано исключительно работой увлажнителя, еще одним следствием является то, что выбросы от него сжигаются. Однако выбросы ограничиваются водяным паром и любыми примесями, присутствующими в водопроводной воде. Сжигание хлорида натрия не приведет к образованию сажи, для которой требуется углерод. Вы имели в виду, что примеси должны включать карбонат натрия/кальция? И каковы доказательства сажистых отложений?
@Ed999, прочитай ответ Руслана. Я, скорее всего, был неправ.
Мое газовое пламя стало оранжево-красным после того, как я начал использовать увлажнитель холодного тумана (ультразвуковой); посинел, когда я остановился на день; затем вернулся к оранжево-красному. У меня есть небольшой спектрометр прямого зрения, и я смог измерить длину волны 6000 Å ± 200 или около того, так что Na выглядит весьма вероятным.

Вода охлаждает пламя до такой степени, что происходит неполное сгорание, как у свечи. Желтый свет исходит от тлеющего углерода, также известного как сажа.

Сажа дает спектр черного тела, соль дает атомные линии Na при 589 нм. Так что это было бы легко решить экспериментальным путем. Посмотрите на пламя через решетку. Или CD-диск.
Кроме того, желтый натрий — довольно узнаваемый цвет пламени. Более оранжевый цвет на фотографии, если предположить, что коррекция цвета камеры не изменила его полностью, для меня больше похож на неполное сгорание, чем на натрий.
оригинальные верхние фонари моста Золотые Ворота были натриевыми лампами низкого давления, которые давали интенсивный оранжевый цвет, очень похожий на оранжевый оттенок на фотографии ОП. современные натриевые лампы высокого давления имеют более белый цвет, потому что их тепловой спектр накладывается на линейчатый спектр.
Природный газ — это CH4, и его сгорание завершается без образования значительного количества углерода, который окрашивает пламя в желтый и оранжевый цвета, как в случае свечи, горящей парафином.
@AndersSandberg камера часто врет! (Хотя я согласен с вашим выводом)
@nielsnielsen, а что произойдет, если вы запустите бунзеновскую горелку на природном газе с закрытым воротником? Это метан и дает желтое пламя. Или газовый камин в моей гостиной, когда он поднят на полную мощность, потому что желтое пламя является декоративным, даже если оно неэффективно (кстати, это уравновешенный дымоход, комната герметична, так что не беспокойтесь о CO). Ответить на chemistry.se более подробно
@Pieter: Звучит интересно. Каков будет результат просмотра через решетку или CD-диск?
@chrish, этого я не делал. Еще одна вещь, которую я не делал, - это ожидать, что 1) этот вопрос вызовет такой большой интерес, 2) что за мой ответ проголосуют, как и он, и 3) что он вызовет столько споров. Моя вера в мой ответ к настоящему времени растворилась, и я сожалею, что опубликовал его. Я попробую другую его редакцию.
@nielsnielsen Я экспериментатор (на самом деле спектроскопист), и большая часть меня надеется, что никто не проделал эксперимент, когда я вернусь домой сегодня вечером. У меня дома нет спектрометра, но нет недостатка в старых компакт-дисках, камерах или объективах, так что я мог бы что-то напутать.
@EricDuminil С передающей решеткой перед вашим глазом (или перед объективом камеры мобильного телефона) вы увидите спектры пламени с обеих сторон пламени. Если это натрий, вы увидите точные изображения слева и справа от пламени одного цвета. Если это сажа, вы увидите полосы красного цвета. Может быть, я смогу попробовать что-нибудь здесь сегодня с ультразвуковым увлажнителем и горелкой Бунзена. Но это не то же самое, что ваша плита и ваш увлажнитель.
Очень быстрый тест с использованием компакт-диска в качестве дифракционной решетки не дал результатов. Спектр от соли на проводе оказался таким же, как и от брызг воды на горячую чугунную середину газовой горелки (которая должна давать капли, у меня нет увлажнителя). Я думаю, что ему действительно нужен входной щелевой объектив и камера, и в этом случае неизогнутая решетка была бы хороша.
@ChrisH Нет, щель не нужна, достаточно некоторого расстояния до источника, что дало бы достаточное угловое разрешение. Сравните также с пламенем свечи (тлеющей сажей).
@Pieter, эксперимент был ограничен длиной моих рук. Удерживая стальную проволоку в пламени более нескольких секунд, она раскалялась докрасна, поэтому мне нужно было ненадолго дотянуться, чтобы поместить ее в пламя, в то же время удерживая остальные в руке. Света не хватило, чтобы проецировать изображение на стену. В идеале у меня также должна быть предварительно щелевая линза, чтобы в систему попадало больше света. У меня есть довольно хороший спектрометр на скамейке за моим столом на работе, но я не могу получить пламя в этой лаборатории.
Если пламя было вызвано раскаленным излучением от неполного сгорания, вы должны ответить на вопрос, почему оно такое оранжевое? Пламя свечи (предназначенной для производства сажи, которая будет светиться от тепла и, следовательно, излучать много света) гораздо менее оранжевое, несмотря на то, что это пламя гораздо более прохладное, чем плита или горелка.
@StessenJ На самом деле результаты измерений, приведенные в моем ответе, опровергают это объяснение. И еще один показательный момент: когда я включаю свою зажигалку на улице (там 0°C), она все еще не имеет никаких намёков на оранжевое пламя, в то время как этого можно было бы ожидать из-за холода, если следовать вашим рассуждениям.
Охлаждающий эффект от влажного воздуха (влажного, как в виде капель жидкости, а не пара) больше, чем у простого холодного воздуха. Моя теория по-прежнему заключается в том, что вода вызывает более холодное пламя.
@StessenJ Но эффект наблюдался с увлажнителем в другой комнате на другом этаже. Конечно, капли воды испарятся, не долетев до кухни. Это если весь дом не был пропитан водяным паром.
@nielsnielsen: Сгорание метана в нормальных условиях дает очень мало тлеющей сажи, это правда. Однако, если пламя охлаждается до температуры ниже нормальной (например, распыляя воду в пламя или держа в нем холодную ложку), сажа накапливается и горит оранжевым.
@jkej: Разве это не обычное назначение увлажнителя?
@Sean Какова цель увлажнителя? Насытить весь дом водяным паром? Нет, уровень влажности, близкий к 100%, будет иметь несколько негативных последствий. Согласно Википедии , рекомендуется уровень влажности от 30% до 50%. Если бы уровень влажности был близок к 100%, им, скорее всего, стало бы некомфортно, и они выключили бы увлажнитель.

Принятый ответ неверен.

У меня есть газовая плита в подвале, которую я должен периодически обслуживать. Для этого вам нужно удалить кучу фальшивых бревен, которые сделаны из очень легкого материала, я думаю, что-то похожее на минеральную вату, но более прочное. После обслуживания я включаю его, чтобы убедиться, что он все еще работает, и заметил, что если «бревна» не включены, пламя чисто синее. Это меня заинтересовало, поэтому я заменил бревна и заметил, что пламя через короткий промежуток времени становится оранжевым, что визуально соответствует тому, что «брёвна» начинают светиться красным. Например, вот печка вскоре после запуска (настолько быстро, насколько я мог бежать от термостата к печке), а потом еще минут через две:

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Разница не велика, но ее можно увидеть. Над пламенем спереди нет «бревна», поэтому оно остается голубым. Раньше здесь была изоляция минеральной ватой, но я ее снял, думая, что она осталась от установки.

Не совсем понятно, как это делают "поленья", но ясно, что это чисто из-за температуры пламени. Для дальнейшего доказательства я сделал эти две фотографии нашей варочной панели:

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Как видите, если просто поднести к огню что-нибудь холодное, оно станет оранжевым. Теперь и здесь огромный эффект, но это потому, что я фотографировал одной рукой, а нож не был правильно расположен. Увлажнитель делает это, распыляя водяной туман по всей поверхности.

Ваша теория правдоподобна, но ваши доказательства также можно объяснить присутствием натрия; на ноже будет натрий (и он сделан из множества других металлов). Откуда вы знаете, что это температура, а не натрий (или другое химическое вещество) в обоих случаях? Пропадает ли эффект, если предварительно разогреть нож в духовке?
"в ноже будет натрий" - да ладно, в самом лучшем случае этого будет недостаточно, чтобы быть видимым, и особенно недостаточно, чтобы объяснить тот факт, что он будет оставаться оранжевым весь день, если вы хотите держите его так долго. А как вы думаете, что происходит в печке? Этим «поленьям» почти 30 лет, и они горят оранжевым, пока работает печка. Объяснение натрия совершенно неправдоподобно в обоих случаях, как и в сотнях других объектов, которые вы могли бы попробовать. Вы действительно пробовали это с чем-нибудь?
Илмари предполагает, что линия натрия очень сильная. физика.stackexchange.com/questions/441648/ … . И пока нож и бревна продолжают существовать, они явно из чего-то сделаны. Не говорю, что вы ошибаетесь, просто вы на самом деле не доказали свою теорию (и, конечно, я не пробовал, я не ОП и не отвечаю)
Не говоря уже о том, что речь идет не о ноже или бревнах, а об осушителе, у которого отчетливо видно красное пламя.
@MauryMarkowitz «особенно недостаточно, чтобы объяснить тот факт, что он будет оставаться оранжевым в течение всего дня, если вы захотите держать его так долго» .. если температура объекта действительно была причиной, разве он не должен был нагреться достаточно, чтобы к тому времени пламя потеряло свой оранжевый цвет?
Это самый правильный ответ. Добавьте еще немного, и я поставлю вам +1: капли воды не только снижают температуру адиабатического пламени, как вы говорите (возможно, до такой степени, что сами по себе вызывают неправильную реакцию). Это также увеличивает скорость выхлопа при той же скорости на входе при более низкой температуре (производство пара). По мере увеличения скорости будет число Рейнольдса, которое угрожает вызвать турбулентные потоки, что объясняет неполное сгорание - турбулентность вызывает дисбаланс в довольно деликатной смеси топлива / окислителя -> желтое пламя.
У меня есть подозрение, что этот ответ верен - легкий ветерок, дующий на пламя, также приведет к падению его температуры, и пламя станет оранжевым (по крайней мере, это происходит на бутановой плите в моем автофургоне).
Это может быть правильно; но обоснование кажется мне крайне слабым. Если проблема была с температурой; почему журналы не загораются оранжевым пламенем при наибольшем распределении температуры? Почему нож сохраняет пламя красным, даже если ему позволяют приблизиться к равновесию? Я думаю, что это ближе, чем принятый ответ; но в то же время не является более оправданным.
@RichardTingle - цвет его пламени идентичен моему, хотя это может быть неочевидно на изображениях, где цветная часть очень мала.
Второе анекдотическое свидетельство из печи моих родителей (теперь у меня есть электрическая), которая подразумевает, что этот ответ правильный: когда пламя маленькое, оно чисто синее. Но увеличьте поток газа, чтобы пламя было больше и немного вспыхнуло, и оно стало оранжевым без какой-либо другой регулировки. Тот же оттенок, что и на изображении ОП, и на изображении ОП они также немного вспыхивают от дуновения увлажнителя.
@MauryMarkowitz Вы явно никогда не пытались остановить эксперименты, нарушаемые загрязнением пламени натрия. Во-первых, натрий присутствует повсюду (например, в стекле), и очень, очень небольшое его количество дает заметно различимый цвет пламени. Бревна, вероятно, изготовлены из натрийсодержащей керамики. Не размышляйте о вещах, в которых у вас нет опыта. Каждый стеклодув знает, что на практике вы ошибаетесь.
@matt_black - хорошо, предложите подходящий материал с низким содержанием натрия, который вы хотите, чтобы я вставил в пламя, и я буду рад сделать фотографию. Я укажу, что простое раздувание пламени также заставляет его менять цвет, и я был бы очарован, узнав, как это получается, что медленно движущийся воздух не содержит натрия, а быстро движущийся воздух содержит.
@MauryMarkowitz Найдите чистую в лаборатории платиновую проволоку. И убедитесь, что воздух в вашем доме полностью свободен от пыли (которая содержит много натрия, в основном потому, что вы содержите много натрия). Быстрый воздух сдувает пыль в пламя. Тогда можно доверять цвету пламени. И ваш эксперимент будет хорошо контролируемым. Это легко проверить в лаборатории с помощью спектрографа, где загрязнение натрия следовыми примесями, такими как пыль, является постоянной проблемой.
Вопрос напоминает мне объяснение в школьном учебнике. Я также убежден, что важна температура пламени, а не спектральные линии натрия. На en.wikipedia.org/wiki/Bunsen_burner#Operation вы можете увидеть, как цвет пламени горелки Бунзена зависит от температуры.
Этот ответ на самом деле ничего не говорит о том, почему увлажнители вызывают изменение цвета пламени, он просто показывает, что вы также можете частично изменить цвет пламени, вставив что-то в него, но не доказывает, что механизм, с помощью которого нож /logs изменить цвет такой же, как у увлажнителя.
@Izkata Проблема в том, что тепловой поток вызывает образование ветров, переносящих пыль. Пыль повсюду, натрий повсюду, и вам нужно всего лишь абсурдно маленькое количество натрия, чтобы полностью перекрыть цвет пламени, как вам подтвердит любой, кто когда-либо занимался спектроскопией пламени. Если вы хотите что-то доказать, вам нужен тест, который различает их, а ваш тест — нет. Не говоря уже о том, что, конечно, и то, и другое может быть правдой одновременно.
Конечно, я не должен цитировать первоклассную науку ?? Любой ребенок знает, что, держа кочергу в огне, металл светится и меняет цвет при изменении температуры. В струе бутанового газа, в отличие от топки дровами или угля, начальная температура фиксирована: для воспламенения газ должен иметь заданную температуру, температуру воспламенения. И горящая смесь газа и воздуха имеет голубой цвет, отражающий эту температуру. Чтобы испариться (или даже испариться), туман из капель воды в воздухе будет поглощать тепловую энергию пламени, и снижение температуры должно проявляться в цвете пламени.

Здесь всего понемногу. Но я бы, конечно, не стал игнорировать CO. Помните, что газ выходит под давлением, и если какой-либо из них проходит через тепло пламени до полного окисления, вы получаете CO. Присутствие натрия может способствовать, я бы сначала проверил с дистиллированной водой. Но капли воды охлаждали бы пламя быстрее, привлекая тепло для испарения. Возьми измеритель CO и открой окна!

Увлажнитель увеличивает процент водяного пара в воздухе, что снижает процент кислорода. Дефицит кислорода делает сжигание газа менее эффективным, а оранжевое пламя также указывает на более высокое содержание CO в выхлопных газах.

Обязательно увеличьте вентиляцию, когда увидите оранжевые кончики пламени.

Я сомневаюсь в этом, я нахожу объяснение с солью более вероятным. Но это легко проверить экспериментально, сняв спектр: сажа дает спектр черного тела, соль дает атомные линии Na при 589 нм.
Увлажнитель, конечно, не вытесняет значительное количество кислорода.
Если вы не согласны со мной, сделайте это с помощью метрик.
Вот почему так много сообщений о смертях от увлажнителей, верно?
@DouglasHeld Вы тот, кто утверждает, что осушители вытесняют столько кислорода, что газовое пламя превращается в копоть. Как насчет того, чтобы предоставить некоторые данные, подтверждающие это?
@DouglasHeld: в воздухе 21% кислорода. Давление насыщенного пара для влажности соответствует примерно 3 % абсолютной концентрации при комнатной температуре. (затем будет "дождь"). Так что значительного снижения кислорода не будет. Это невозможно. Практически увлажнитель также не сможет даже близко приблизиться к 3% (скорее, между 1-2%).
@immibis Когда паровая система, например, на корабле, в системе отопления или электростанции, имеет серьезную утечку, люди в космосе умирают от удушья .
@ user71659 Нельзя сравнивать утечки из трубопроводов под давлением с перегретым паром с настольным увлажнителем. Это не увлажнители и не действуют как они. В этом случае давление создается намного выше атмосферного, поэтому пар может поглощать гораздо больший процент воздуха, который поддерживается при более низком давлении. Вам нужны такие ситуации, как взрыв нагретых и находящихся под давлением труб в довольно закрытых помещениях, чтобы что-то подобное произошло.
@JMac И вы, и Андреас Х. делаете ошибочное предположение, что воздух, поступающий из увлажнителя, имеет только 100% относительной влажности. Это неправильно. Воздух перенасыщен, как и перегретый пар, поэтому вода конденсируется в аэрозоль. Вот почему вы можете видеть капли «пара» из увлажнителя.
@user71659 user71659 Они обычно не открыты для атмосферы и, следовательно, не могут действительно перенасыщаться? Вы все равно увидите капли, потому что они будут конденсироваться при встрече с более холодным воздухом. Вы видите пар от кипящего котла, который открыт для атмосферы. Однако я не думаю, что многие увлажнители допускают значительный перегрев. Как правило, они подвергаются воздействию атмосферы, насколько мне известно; это в основном, как пар выходит.
@JMac Температура в камере значительно выше комнатной. Это не пар, который вы видите из кипящего котла, так как водяной пар визуально прозрачен. Это аэрозоль, который образуется при конденсации паров. Частицы аэрозоля настолько малы, что воздушные потоки могут удерживать их в воздухе, и они недостаточно плотны, чтобы сливаться в более крупные капли и дождь. Это принцип облаков. Также можно иметь механическое воздействие (ультразвуковые увлажнители), которые создают аэрозоль.
@user71659 user71659 Хорошо, теперь я понимаю, о чем ты говоришь. Я думал (и сначала только говорил) о перегреве, которого на самом деле не бывает. Дело в том, что он все равно должен довольно быстро сконденсировать излишки. Любой перенасыщенный пар быстро конденсируется, смешиваясь с воздухом, оставляя воздух с высокой влажностью. Я не думаю, что это вызовет гораздо большую потерю кислорода, если вообще приведет к ней.
Так вы говорите, что при 100% относительной влажности пламя тоже будет оранжевым? Это не соответствует моему опыту :)
Почему увлажнитель делает пламя плиты оранжевым?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 15v