青と黄色の絵の具を同じ割合で混ぜ合わせることで、緑を作ることができます。ホウ砂またはホウ酸をメタノールと混ぜ合わせて火をつけ、雄大な緑色の炎を作ることで、緑の火を作ることができます.
花火を見たことがあるなら、燃焼がさまざまな色で発生する可能性があることを知っています。これは火にも当てはまり、火には緑、赤、青などさまざまな色があります。しかし、どうやって緑の火を作るのですか？以下で詳しく説明します。
炎の色を変えるものは何ですか？温度または燃焼している物質の組成に依存しますか?
熱が炎の色に与える影響
炎の熱はその色に影響を与えます。火災は、酸素と燃料の間の相互作用である燃焼によって発生します。通常、大気中の酸素分子は、炭素または別の燃料源と反応します。発生する発熱反応によって熱が放出され、放出される熱の強さに応じて炎の色が変化します。
通常、最も熱い炎は白く、冷たい炎は赤みを帯びています。燃焼プロセスが進むにつれて、炎はより熱くなり、より完全になり、炎はオレンジ、黄色、そして青色に変わります.
前述のように、炎の温度は炎の色に影響します。 500°C (932°F) 付近の物質は赤い輝きを放ち、600 ～ 1000°C (1112 ～ 1182°F) の炎は赤くなります。炎は通常、1000 ～ 1200°C (1832 ～ 2192°F) に近づくとよりオレンジ色になり、1200 ～ 1400°C (2192 ～ 2552°F) の熱領域に近づくと黄色に変わります。温度がさらに高くなると、炎が可視スペクトルの青色部分に移動し始めます。上記の温度は単なる推定値であり、他の要素が炎の色に影響を与える可能性があることに注意してください.炎が変化する実際のポイントは、空気中の水分レベルや燃料源の化学組成など、さまざまな変数によって異なります。
燃料源の化学組成
炎の色は、燃料の温度に加えて、燃料の化学組成によって異なります。炎が十分に熱くなると、燃料源に存在するさまざまな化学物質が酸化プロセスに反応し始め、炎の色が変化します。一例として、銅イオンが加熱されると、放出されるエネルギーが銅内の電子を励起し、電子を不安定にします。その後、電子は元の状態に戻り、光の粒子である光子を放出します。光子は特定の波長の光で放出され、色が変化します。
私たちの周りの世界で発生する要素は、花火や火を通して美しい光のショーを作るために適用することができます.適切な波長で陽子を放出するには、さまざまな化学物質の電子が温度によってどのように影響を受けるかについての知識が必要です.
さまざまな要素がさまざまな色の火を生み出す
多くの火災の特徴的な黄色はナトリウムに起因し、木材などの多くの燃料源には大量のナトリウムが含まれています.ナトリウムは、紙、ガラス、石鹸、重曹などの多くの市販製品に含まれるアルカリ金属です。炎にナトリウム塩を加えると、明るい黄色に燃えます。鉄は黄色がかった炎の原因にもなりますが、条件によってはオレンジ色に酸化することもあります.
オレンジ色の炎は、非常に一般的な化学物質を火に加えることで確実に生成できます。カルシウムは炎をオレンジ色に燃やしますが、その色は通常かなり落ち着いているため、ナトリウムの黄色と区別するのは難しい場合があります.カルシウムは、さまざまな種類の岩石に自然に存在するアルカリ金属であり、カルシウム化合物は食品添加物、医薬品、およびその他の製品で頻繁に使用されます.
ストロンチウムを少し加えると、炎が赤くなります。ストロンチウムは地球上で最も豊富な元素の 1 つで、多くの岩石や土壌に存在します。ストロンチウム塩は、明るい深紅色で見つけやすいため、道路工事や緊急時の発煙筒の作成によく使用されます。
緑は、非常に一般的な化学物質を使用して実現できるため、最も簡単に火をつけることができる色の 1 つです。ホウ砂、ホウ酸、バリウム、硫酸銅などの化合物を加えると、すべて炎が緑色になります。さまざまな化合物が炎をさまざまな緑の色合いに変えます。
炎にバリウムを加えると、しばしばライムグリーンと表現される薄緑色になります。露出条件によっては、バリウムは緑色の色合いのない黄色の炎を生成することがあります.バリウムは、真空管から問題のあるガスを除去したり、ガスや油井の掘削流体として産業用途に使用されるアルカリ金属です。
銅は炎を緑色にするためにも使用できますが、これは酸化状態にも多少依存します.銅は酸化するとオレンジ色の色合いで知られていますが、酸化している条件に応じて、銅は緑色または青色に見えます。緑色に酸化すると、非常によく似た色を生成するホウ素と混同されることがよくあります。多くの場合、銅塩は最終的に青みがかった緑色になります。
ホウ素を利用することで、より信頼性の高い炎の緑色を呼び起こすことができます。ホウ素はホウ砂の工業的処理から得られ、ホウ素はガラスやセラミックの製造によく使用されます。火がホウ素にさらされると、炎が明るい緑色に変わります。
可視スペクトルのピンク/バイオレット部分に移ると、ピンク色の炎はリチウム、カリウム、またはルビジウムを使用して実現できます。無毒のカリウム化合物は、カリウムベースの塩代替物など、さまざまな食品に使用されているため、かなり簡単に見つけることができます.リチウムは電池で一般的に使用される金属ですが、ルビジウムは光電池で使用されるなど、さまざまな産業用途を持つ一般的な元素です。ルビジウムは花火でも使用され、紫色の爆発を起こします。
カリウムはしばしば独特の紫色を発しますが、ライラックのような明るい紫色を発することもあります。セシウムは目立つ紫または青紫の色を燃やすため、セシウムと混同されることがよくあります。金属として、セシウムは銀がかった金の品質を持ち、光電池、熱電子発電機、原子時計などのデバイスに使用されています。
最後に、炎の色を自分で変更する場合は、常に安全を確保し、責任を持ってください。安全装備を使用し、換気の良い場所に留まり、常に炎を制御してください。
