Una flama (del llatí flamma) és la part visible i gasosa d’un foc. És causada per una reacció altament exotèrmica que té lloc en una zona prima. Les flames molt calentes són prou calentes per tenir components gasosos ionitzats de densitat suficient per ser considerats plasma.

El color i la temperatura d'una flama depenen del tipus de combustible implicat en la combustió, com, per exemple, quan es manté un encenedor a una espelma. La calor aplicada fa que les molècules de combustible de la cera de l’espelma es vaporitzin. En aquest estat poden reaccionar fàcilment amb l’oxigen a l’aire, que desprèn prou calor en la reacció exotèrmica posterior per vaporitzar encara més combustible, mantenint així una flama consistent. L’alta temperatura de la flama fa que les molècules de combustible vaporitzades es descomponguin, formant diversos productes de combustió incomplets i radicals lliures, i aquests productes reaccionen entre ells i amb l’oxidant implicat en la reacció. L’energia suficient a la flama excitarà els electrons en alguns dels intermedis de reacció transitòria com el radical de metilidè (CH) i el carboni diatòmic (C2), que produeix l’emissió de llum visible ja que aquestes substàncies alliberen el seu excés d’energia. per obtenir una explicació de quines espècies radicals específiques produeixen quins colors específics). A mesura que augmenta la temperatura de combustió d’una flama (si la flama conté partícules petites de carboni no cremat o un altre material), també ho fa l’energia mitjana de la radiació electromagnètica emesa per la flama (vegeu Cos negre).

Es poden utilitzar altres oxidants a més d'oxigen per produir una flama. La crema d’hidrogen en el clor produeix una flama i en el procés emet gas clorur d’hidrogen (HCl) com a producte de combustió. Una altra de les moltes combinacions químiques possibles és el tetròxid d'hidrazina i nitrogen que és hipergòlic i s'utilitza habitualment en motors de coets. Els fluoropolímers es poden utilitzar per subministrar fluor com a oxidant de combustibles metàl·lics, p. en la composició de magnesi / tefló / vitó.

La cinètica química que es produeix a la flama és molt complexa i sol implicar un gran nombre de reaccions químiques i espècies intermèdies, la majoria radicals. Per exemple, un conegut esquema de cinètica química, GRI-Mech, utilitza 53 espècies i 325 reaccions elementals per descriure la combustió del biogàs.

Hi ha diferents mètodes per distribuir els components necessaris de combustió a una flama. En una flama de difusió, l’oxigen i el combustible es difonen entre ells; la flama es produeix allà on es troben. En una flama premezclada, l’oxigen i el combustible s’han barrejat prèviament, la qual cosa resulta en un tipus de flama diferent. Les flames de les espelmes (una flama de difusió) funcionen per evaporació del combustible que puja en un flux laminar de gas calent que després es barreja amb l’oxigen i les combustions circumdants.

En aquesta pàgina podeu descarregar gratuïtament imatges PNG: Flame fire PNG