Een vlam (van het Latijnse flamma) is het zichtbare, gasvormige deel van een vuur. Het wordt veroorzaakt door een zeer exotherme reactie die plaatsvindt in een dunne zone. Zeer hete vlammen zijn heet genoeg om geïoniseerde gasvormige componenten met voldoende dichtheid te bevatten om als plasma te worden beschouwd.

Kleur en temperatuur van een vlam zijn afhankelijk van het type brandstof dat bij de verbranding betrokken is, zoals bijvoorbeeld wanneer een aansteker tegen een kaars wordt gehouden. Door de aangebrachte warmte verdampen de brandstofmoleculen in de kaarsvet. In deze toestand kunnen ze dan gemakkelijk reageren met zuurstof in de lucht, die bij de daaropvolgende exotherme reactie voldoende warmte afgeeft om nog meer brandstof te verdampen, waardoor een constante vlam in stand wordt gehouden. De hoge temperatuur van de vlam zorgt ervoor dat de verdampte brandstofmoleculen uiteenvallen, waardoor verschillende onvolledige verbrandingsproducten en vrije radicalen worden gevormd, en deze producten reageren vervolgens met elkaar en met de oxidator die bij de reactie is betrokken. Voldoende energie in de vlam zal de elektronen opwekken in sommige van de tijdelijke reactie-intermediairen zoals de Methylidyne-radicaal (CH) en Diatomic-koolstof (C2), wat resulteert in de emissie van zichtbaar licht als deze stoffen hun overtollige energie afgeven (zie spectrum hieronder) voor een uitleg van welke specifieke radicale soorten welke specifieke kleuren produceren). Naarmate de verbrandingstemperatuur van een vlam toeneemt (als de vlam kleine deeltjes onverbrande koolstof of ander materiaal bevat), neemt ook de gemiddelde energie van de door de vlam afgegeven elektromagnetische straling toe (zie Zwart lichaam).

Naast zuurstof kunnen ook andere oxidatiemiddelen worden gebruikt om een ​​vlam te produceren. Het verbranden van waterstof in chloor veroorzaakt een vlam en geeft daarbij gasvormig waterstofchloride (HCl) af als verbrandingsproduct. Een andere van de vele mogelijke chemische combinaties is hydrazine en stikstoftetroxide, dat hypergolisch is en veel wordt gebruikt in raketmotoren. Fluorpolymeren kunnen worden gebruikt om fluor te leveren als oxidator van metallische brandstoffen, b.v. in de samenstelling magnesium / teflon / viton.

De chemische kinetiek die in de vlam optreedt, is zeer complex en omvat doorgaans een groot aantal chemische reacties en intermediaire soorten, de meeste radicalen. Een bekend chemisch kinetisch schema, GRI-Mech, gebruikt bijvoorbeeld 53 soorten en 325 elementaire reacties om de verbranding van biogas te beschrijven.

Er zijn verschillende methoden om de vereiste verbrandingscomponenten naar een vlam te verdelen. In een diffusievlam diffunderen zuurstof en brandstof in elkaar; de vlam ontstaat waar ze elkaar ontmoeten. Bij een voorgemengde vlam worden vooraf de zuurstof en brandstof voorgemengd, wat resulteert in een ander type vlam. Kaarsvlammen (een diffusievlam) werken door verdamping van de brandstof die stijgt in een laminaire stroom van heet gas dat zich vervolgens vermengt met de omringende zuurstof en verbrandt.

Op deze pagina kunt u gratis PNG-afbeeldingen downloaden: Flame fire PNG-afbeeldingen gratis downloaden