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Uma chama (do latim flamma) é a parte visível e gasosa do fogo. É causada por uma reação altamente exotérmica ocorrendo em uma zona fina. Chamas muito quentes são quentes o suficiente para ter componentes gasosos ionizados de densidade suficiente para serem considerados plasma.

A cor e a temperatura de uma chama dependem do tipo de combustível envolvido na combustão, como, por exemplo, quando um isqueiro é mantido em uma vela. O calor aplicado faz com que as moléculas de combustível na cera da vela se vaporizem. Nesse estado, eles podem reagir prontamente com oxigênio no ar, o que libera calor suficiente na reação exotérmica subsequente para vaporizar ainda mais combustível, mantendo assim uma chama consistente. A alta temperatura da chama faz com que as moléculas de combustível vaporizadas se decomponham, formando vários produtos de combustão incompletos e radicais livres, e esses produtos reagem entre si e com o oxidante envolvido na reação. Energia suficiente na chama excitará os elétrons em alguns dos intermediários da reação transitória, como o radical metilidino (CH) e o carbono diatômico (C2), que resulta na emissão de luz visível à medida que essas substâncias liberam seu excesso de energia (veja o espectro abaixo). para uma explicação de quais espécies radicais específicas produzem quais cores específicas). À medida que a temperatura de combustão de uma chama aumenta (se a chama contém pequenas partículas de carbono não queimado ou outro material), o mesmo acontece com a energia média da radiação eletromagnética emitida pela chama (consulte Corpo negro).

Outros oxidantes além do oxigênio podem ser usados ​​para produzir uma chama. A queima de hidrogênio no cloro produz uma chama e no processo emite cloreto de hidrogênio gasoso (HCl) como produto de combustão. Outra das muitas combinações químicas possíveis é a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio, que é hipergólico e comumente usado em motores de foguetes. Os fluoropolímeros podem ser utilizados para fornecer flúor como um oxidante de combustíveis metálicos, p. na composição de magnésio / teflon / viton.

A cinética química que ocorre na chama é muito complexa e geralmente envolve um grande número de reações químicas e espécies intermediárias, a maioria delas radicais. Por exemplo, um conhecido esquema de cinética química, GRI-Mech, usa 53 espécies e 325 reações elementares para descrever a combustão do biogás.

Existem diferentes métodos de distribuição dos componentes necessários de combustão para uma chama. Numa chama de difusão, oxigênio e combustível se difundem um no outro; a chama ocorre onde eles se encontram. Em uma chama pré-misturada, o oxigênio e o combustível são pré-misturados previamente, o que resulta em um tipo diferente de chama. As chamas das velas (chama de difusão) operam através da evaporação do combustível, que sobe em um fluxo laminar de gás quente que depois se mistura com o oxigênio ao redor e queima.

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