Огнеметатель! Вспышку! — часто можно услышать эти слова на мероприятиях, где интрига, адреналин и понимание того, что глаз от этого зрелища не оторвать, создают неповторимую атмосферу. А что если я скажу, что все дело в обычной лучинке тлеющей на воздухе? Как это возможно?
Наша история начинается еще со школьной скамьи, когда раздраженный учитель по химии объяснял о необходимости безопасности при работе с огнем. И только спустя много лет, глядя на вспышки из огнеметателей, понимаешь, что он был прав. Но что же происходит с лучинкой внутри пробирки? Разве огонь в нее не может потухнуть? Все дело в кислороде.
Кислород — главный активатор.
Тлеющая лучинка на воздухе потребляет своего основного активатора — кислорода. Таким образом, она не может непрерывно гореть, а только тлеть. В пробирке же, где кислорода в большом количестве, лучинка набирает второе дыхание и снова загорается, создавая зрелищный эффект, который так любят зрители.
Теплоразделение и окисление
Теплоразделение начинается с момента контакта лучинки с кислородом воздуха. При этом микроорганизмы, находящиеся на поверхности лучинки, начинают усиленно обмениваться теплом с окружающей средой. В результате этого процесса происходит нагревание лучинки, причем самая горячая часть находится до сгорания на большей высоте.
Окисление — это реакция горения лучинки на воздухе. Включение окислителя, каким является кислород, приводит к химическим превращениям веществ, содержащихся в лучинке, и высвобождению энергии в виде света и тепла. Увеличение температуры лучинки приводит к ускорению реакции окисления и быстрому росту пламени.
Недостаток кислорода
Опыты с лучинкой, тлеющей на воздухе в пробирке, позволяют изучить влияние доступности кислорода на горение. Когда лучинка находится в открытом пространстве, она может получать кислород из окружающей атмосферы без преград. Однако, в пробирке кислорода находится гораздо меньше, чем в атмосфере.
Тлеющая лучинка потребляет кислород в процессе горения. Когда кислорода недостаточно, процесс горения замедляется и может полностью прекратиться. При этом, горящая лучинка начинает тлеть и выделять темные дымовые продукты. Тлеющая лучинка и дым свидетельствуют о недостатке кислорода в пробирке.
Возгорание лучинки в пробирке происходит, когда внешняя краска пробирки начинает окончательно огоржать кислород. В этом случае доступ кислорода ограничен и процесс горения ускоряется. Недостаток кислорода может быть опасным, так как может возникнуть пламя, способное повредить лабораторное оборудование или привести к пожару.
Реакция на изменение условий
Когда лучинка помещается внутрь пробирки и закрывается, ее окружают стенки пробирки, которые создают барьер для воздуха. Перегорание лучинки начинается с того момента, как кислород в пробирке исчерпывается. В этот момент лучинка тлеет и издает дым.
| Изменение условий | Результат |
|---|---|
| Закрытие пробирки | Отсутствие доступа кислорода извне и ограниченный объем воздуха внутри пробирки, что приводит к тлению лучинки |
| Исчерпывание кислорода в пробирке | Лучинка перестает тлеть и начинает издавать дым |
Таким образом, когда лучинка тлеющая на воздухе помещается в пробирку и закрывается, происходит реакция на изменение условий, вызывающая вспышку лучинки и издание дыма.