Muinaiset kreikkalaiset ja alkemistit ajattelivat, että tuli oli itsessään osa maata, ilmaa ja vettä. Kuitenkin nykyaikainen määritelmä elementti liittyy protoneja puhdas aine hallussaan. Tuli koostuu monista eri aineista, joten se ei ole alkuaine.
Tulipalo on suurimmaksi osaksi sekoitus kuumia kaasuja. Liekit ovat seurausta a kemiallinen reaktio, pääasiassa ilman hapen ja polttoaineen, kuten puun tai propaanin, välillä. Muiden tuotteiden lisäksi reaktio tuottaa hiilidioksidi, höyry, kevyt ja lämpö. Jos liekki on tarpeeksi kuuma, kaasut ionisoituvat ja muuttuvat yhdeksi aineen tila: plasma. Metallin, kuten magnesiumin, palaminen voi ionisoida atomeja ja muodostaa plasman. Tämän tyyppinen hapetus on plasmapolttimen voimakkaan valon ja lämmön lähde.
Vaikka tavallisessa tulipalossa tapahtuu pieni määrä ionisaatiota, suurin osa liekin aineesta on kaasua. Siten turvallisin vastaus kysymykseen "Mikä on paloasteen tila?" on sanoa, että se on kaasua. Tai voit sanoa, että se on enimmäkseen kaasua, jossa on pienempi määrä plasmaa.
Liekin eri osat
Liekissä on useita osia; kukin koostuu eri kemikaaleista.
- Lähellä liekin pohjaa, happea ja polttoainehöyryä sekoittuvat palamattomana kaasuna. Tämän liekin osan koostumus riippuu käytetystä polttoaineesta.
- Tämän yläpuolella on alue, jolla molekyylit reagoivat keskenään palamisreaktio. Jälleen reaktantit ja tuotteet riippuvat polttoaineen luonteesta.
- Tämän alueen yläpuolella palaminen on tapahtunut täydellisesti, ja kemiallisen reaktion tuotteita voi löytyä. Tyypillisesti nämä ovat vesihöyryä ja hiilidioksidia. Jos palaminen on epätäydellistä, tulipalo voi myös antaa pieniä kiinteitä noen tai tuhkan hiukkasia. Lisäkaasuja voi vapautua epätäydellisestä palamisesta, etenkin "likaisesta" polttoaineesta, kuten hiilimonoksidista tai rikkidioksidista.
Vaikka sitä on vaikea nähdä, liekit leviävät ulospäin kuin muut kaasut. Osittain tätä on vaikea tarkkailla, koska näemme liekin vain sen osan, joka on tarpeeksi kuuma valon lähettämiseksi. Liekki ei ole pyöreä (paitsi avaruudessa), koska kuumat kaasut ovat vähemmän tiheitä kuin ympäröivä ilma, joten ne nousevat ylös.
Liekin väri osoittaa sen lämpötilan ja polttoaineen kemiallisen koostumuksen. Liekki emittoi hehkulamppua, mikä tarkoittaa, että suurimmalla energialla (liekin kuumin osa) oleva valo on sinistä ja että vähiten energiaa käyttävä (liekin viilein osa) on punaisempi. Polttoaineen kemialla on myös oma osuutensa, ja tämä on perusta liekin testi kemiallisen koostumuksen tunnistamiseksi. Esimerkiksi sininen liekki voi näyttää vihreältä, jos booria sisältävä suola on läsnä.