Спиртовка – лабораторное оборудования для термических процессов. Как сделать спиртовку из аэрозольного баллончика Технология изготовления горелки

Она же can stove. Оригинальная идея взята из замечательного походного набора шведской армии образца 1939 года. Набор сам по себе хорош, и со временем думаю сколхозить его полностью:

Пока же ограничимся спиртовкой (на фото выше расположена на переднем плане). Говорят, можно купить фондюшницы или готовые туристические спиртовки от Татонки, но зачем тратить деньги, если можно сделать все своими руками? Тем более, что самодельный вариант, судя по отзывам на специализированных форумах вроде ганзы, работает лучше и вообще по многим параметрам уделывает шведа.

Для изготовления понадобятся:
Алюминиевая банка 0.33л - 2 шт.
Вата - средних размеров клок.
Наждак 200 грит или мельче.
Резак или маркер для разметки.
Шибко умная книга достаточной толщины.
Кнопка или тонкое шило.
Ножницы.

Приступаем.
Для начала необходимо избавиться от краски на банках. Шаг этот совсем не обязательный ибо она все равно в итоге выгорит, и больше влияет на внешний вид готового изделия. Для осуществления необходимо ПОЛНУЮ банку потереть наждаком по стенкам в районе днища. Краска слезет, обнажив шлифованный алюминий. Эстеты могут попробовать смыть краску растворителем (646 легко смыл дату розлива с донышка) - должна получиться блестящая зеркальная поверхность.

Теперь самое время вылить содержимое банки в сортир и приступить к разметке. Способ нанесения отметки для реза не нов и подсмотрен у хитрожопых американцев (казалось бы, люди при деньгах, могли бы пойти и купить готовое - ан нет, делают сами), но немного изменен:

1. Отмеряем желаемую высоту. В подсмотренном пендостанском рецепте - 1 (один) канонический дюйм. Фиксируем лезвие или маркер на подходящей подставке, в данном случае - в книге.

2. Наносим линию реза, вращая прижатую к лезвию банку. Вот тут случился отход от канона, ибо в пендостанском варианте лезвие должно отрезать донце, а в нашем только царапает. По этой причине с лезвием можно не загоняться и нанести разметку маркером.

3. По линии разметки отрезаем донце. Стенки имеют неравномерную толщину, но даже в самом толстом месте легко режутся обычными канцелярскими ножницами. Края полученной детали обрабатываем наждаком во избежание порезов.

В процессе изготовления два полученных таким образом донца необходимо будет вставить одно в другое. Ясно и понятно, что имея одинаковый диаметр они будут всячески этому препятствовать и могут помяться, посему сразу после изготовления первого донца его следует развальцевать нетронутой пока второй банкой. Полную банку необходимо с силой пропихнуть в отрезанное донце, не допуская, однако, разрыва или деформации стенок оного.

Вынимаем шило из задницы и прокалываем узкое (неразвальцованное) донце по центру, а затем и в четырех местах неподалеку. Конфигурация и число отверстий - по вкусу.

Закладываем вату...

И вставляем донца одно в другое как можно глубже. Стенки внешнего донца будут немного возвышаться над внутренним - для герметичности конструкции и дабы не порезаться завалите их деревянным бруском или ножом.

От души натыкайте сопел на конусе донца. Меня хватило на шестнадцать, т.е. где-то через каждый сантиметр.

Спиртовка готова!

Однако приключения ваши только начинаются ибо приобрести спирт (да-да, спиртовка работает на спирту) в этой стране представляется совсем не тривиальной задачей. Если коротко, то в России его можно купить или по рецепту в аптеке, или на местном ЛВЗ. Посему придется колхозить и здесь выполнить план святоча нашего Дмитрия Анатольевича и перейти на альтернативные источники энергии.

Пошерстив интернеты, было установлено, что в аптеку сгонять смысл все же есть - там можно разжиться спиртовой настойкой чего-нибудь. Ламинарии, например, или корня солодки, или левзеи, или перца. Чем лучше - можно уточнить у местных алкоголиков.

Вариант номер два - жидкость для омывания стекол из автомагазина. Пресловутая "Максимка" и иже с ней синего цвета. Но лично меня жаба душит отдавать две с половиной сотни, хоть и за пять литров.

Третье - совсем не спиртовые жидкости. В принципе, в спиртовку такого типа бензин залить можно, но рисковать все же не стоит - пары оного, да в закрытом пространстве, да под давлением... Керосин - без проблем, но вонь будет стоять несусветная. Слышал про опыт использования ДТ - вроде успешно. Всякие изопропиловые и прочие метиловые спирты использовать можно, но тут нужно помнить, что это все сильные яды и приготовление пищи на такой спиртовке опасно. Тем более, что в том же ШАКе горючее хранится в бутыли в котелке, что может обернуться глобальным pizdets при проливе.

Автор в лице меня опробовал то, что было под рукой, а именно 646 растворитель и посоветованный ацетон. 646 можно сразу отбросить - воняет и коптит очень сильно. Ацетон горит без запаха, но с легкой копотью (обещали, что коптить не будет совсем) и, в принципе, пригоден для использования в спиртовке-ацетонке, но придется поискать подходящую бутыль ибо ацетон с пластиками вроде как не дружит.

На десерт - самосожжение ацетона в спиртовке:

Рецепт: залить кубиков двадцать В спиртовку через центральные отверстия и кубика два-три ВОКРУГ спиртовки или на нее. Поджигаем ацетон снаружи и через пару секунд ацетон в спиртовке закипает, начинает интенсивное парообразование и спиртовка выходит на рабочий режим. Когда ацетон снаружи выгорит, спиртовка будет греть сама себя и процесс кипения не прервется. Ставим сверху котелок и готовим. Все.

Себестоимость поделки-подделки крайне низка (в худшем случае полтинник, в среднем вообще бесплатно), трудоемкость операций находится где-то на уровне дошкольной подготовки (и то картон ножницами тяжелее резать чем банку), времени отнимает около пятнадцати минут. Вообще, сделать такую спиртовку можно просто из интереса, не преследуя никаких утилитарных целей. При этом изделие получается еще и легче, меньше и удобнее фабричных образцов, а это жирный плюс.

Инструкция по пользованию спиртовой горелкой.
1. Перед тем как приступить к заправке и розжигу, необходимо позаботится о мерах предосторожности:
- Горелка устанавливается на ровную горизонтальную поверхность и должна иметь надежное устойчивое положение, исключающее опрокидывание или падение;
- Для установки горелки выбрать безопасное место. С учетом последующего нагрева корпуса самой горелки, она устанавливается только на поверхность способную выдерживать такое тепловое воздействие.
- В полевых условиях горелка устанавливается на подготовленном месте, расчищенном от сухой травы листьев и находящемся на достаточном расстоянии от других легко воспламеняющихся предметов.
2. Залить в основную емкость горелки требуемое количество топлива.
- Никогда не заполняйте емкость горелки более чем на 2/3.
- НЕ НАЛИВАЙТЕ ГОРЮЧЕЕ В ГОРЯЧУЮ ИЛИ ГОРЯЩУЮ ГОРЕЛКУ, ПОСКОЛЬКУ ЭТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ВЗРЫВУ.
3. Поджечь топливо при помощи спички.
4. Дождаться прогрева горелки и самостоятельного выхода ее на основной рабочий режим. О выходе на основной рабочий режим свидетельствует погасание пламени в центральной части горелки и его вспыхивание по отверстиям форсуночного венчика. Далее устанавливается ровное горение в виде цветка, которое и является нормальным режимом работы горелки.
5. При использовании горелки в полевых условиях, для повышения устойчивости пламени, а также эффективности использования выделяемого тепла при горении, необходимо применять ветрозащитный экран. Повысить КПД горелки можно установив ее на кусок листового металла, который сыграет роль отражателя тепла (рефлектора).
6. Погасить пламя горелки экстренно, можно перекрыв подачу кислорода к пламени, путем плотного кратковременного накрывания горелки. Например, перевернутой чашкой.
7. Перед снятием с места и транспортировкой в походном положении, дай пламени горелки догореть самостоятельно до полного выгорания топлива.
8. Во избежание получения термических ожогов, проверь сначала, остыла ли горелка. Не завинчивай крышку, пока горелка не остыла - резиновая прокладка может расплавиться (относится к горелкам заводского изготовления, которые имеют завинчивающиеся крышки).

В последние годы с развитием популярности тематики туризма и выживания появилось очень много всяких разных конструкций самодельных спиртовок. В этой статье я, конечно же, не стану описывать их все и разбирать, чем они отличаются. Вместо этого я подробно расскажу как сделать спиртовку своими руками из аэрозольного баллончика. Это одна из самых эффективных и простых конструкций на мой взгляд.

Устройство спиртовки

Для начала давайте разберём устройство спиртовки. В этой конструкции всего 3 части: корпус, крышка и наполнитель из стекловаты . Ну, с корпусом понятно, это ёмкость в которую наливаем спирт.

Крышка сделана из верхней части аэрозольного баллончика, она, скажем так, не даёт парам спирта гореть сверху, они выходят через боковые отверстия и горят в виде конфорки, как на газовой плите.

Стекловата нужна для того, чтобы спирт не перегревался, не бурлил и испарялся более равномерно. Без стекловаты спирт внутри спиртовки, когда она полная, закипает, начинает бурлить и выплёскивается через боковые отверстия сильным огнём.

Для устойчивости спиртовки и первоначального нагрева нужна металлическая подставка, например обычная крышка от банки.

Как работает спиртовка

Наливаем спирт через отверстие в крышке почти до боковых отверстий. Из-за стекловаты уровень спирта не видно, но вполне можно приспособиться наливать «на глаз» или разметить бутылочку со спиртом по порциям. В моей спиртовке это примерно 20 мл.

На металлическую крышку ставим спиртовку , а на неё ставим кружку с водой.

Затем наливаем немного спирта на крышку-подставку вокруг спиртовки и поджигаем его.

Что при этом происходит:

Спирт горит вокруг спиртовки, тем самым нагревая её и спирт внутри. Он начинает активнее испаряться и выходит через боковые отверстия, загораясь от огня снаружи. Поначалу пламя будет довольно большое. Затем спирт на крышке-подставке выгорает. К этому времени спиртовка уже достаточно нагрелась сама и спирт внутри неё активно испаряется и горит в форме конфорки. Как только спирт с крышки выгорел, пламя спиртовки становится немного меньше и горит ровно по дну кружки почти не выходя за его пределы. При этом пламя продолжает нагревать верхний край спиртовки над отверстиями и спирт внутри неё постоянно подогревается от стенок корпуса. Устанавливается устойчивое равновесие между нагревом спирта, его горением и испарением. Через некоторое время вода в кружке закипает.

Важный момент - кружка должна стоять именно на спиртовке, непосредственно соприкасаясь с её корпусом. Так как кружка холодная и постепенно нагревается, она забирает часть тепла с корпуса спиртовки и не даёт ему перегреваться. Это очень заметно, если приподнять кружку над спиртовкой, пламя сразу становится намного интенсивнее и спирт выгорает гораздо быстрее. Когда же кружка стоит на спиртовке, пламя большую часть времени горит равномерно.

Для чего такая спиртовка

Основное назначение этой маленькой спиртовки - кипячение одной кружки воды для кофе или чая. Можно сварить кофе в турке или подогреть консервы.

Так как спиртовка довольно маленькая, её мощности хватает только на кипячение воды до 0,5-0,6 литра. Я пробовал вскипятить 1 литр воды на этой спиртовке при комнатной температуре. Через какое-то время вода, конечно, закипела бы, но полной заправки спиртовки для этого не хватает. Можно, конечно, долить ещё спирта, когда весь выгорит, но лучше для таких задач использовать большую спиртовку с большим размером конфорки, как и на газовой плите.

Как сделать спиртовку из аэрозольного баллончика

Сначала нужно найти подходящий по размеру пустой алюминиевый баллончик и полностью стравить из него давление через верхний клапан. У меня баллон диаметром 35 мм.

Отмечаем снизу 43-45 мм и осторожно, стараясь не помять корпус, отрезаем нижний стаканчик. Это можно сделать лезвием канцелярского ножа, зажав его между страниц толстой книги на высоте 45 мм от поверхности стола. Придавливаем книгу с лезвием, прижимаем баллончик к нему и проворачиваем несколько раз, пока не прорежем.

Верхнюю часть, ту где находится клапан, отрезаем таким же способом. У разных баллончиков эта часть закругляется по-разному, поэтому её высоту подбирайте сами. Нужно от места где закругление переходит в ровный корпус отметить 3-5 мм. Главное, чтобы потом эта часть не перекрыла боковые отверстия на корпусе спиртовки.

Эти две детали надо тщательно зачистить наждачной бумагой изнутри и снаружи. Иначе нагретая краска и лак будет потом долго и сильно вонять. Не забудьте удалить клапан баллончика. Он пластиковый и его легко вырвать пассатижами изнутри.

От верхнего края корпуса спиртовки отступаем примерно 1 см и отмечаем места отверстий с шагом 5 мм. В тонком алюминии отверстия можно просто аккуратно проколоть шилом, но чтобы все они были одинаковые, лучше просверлить тонким сверлом не толще 1 мм.

Приступаем к сборке. Внутрь корпуса спиртовки вкладываем кусок любой стекловаты, чтобы она не туго, но равномерно заполнила всё пространство. Верхнюю часть баллончика переворачиваем выпуклостью внутрь спиртовки и вставляем на место. Она сразу вся не залезет. Ставим спиртовку на ровную прочную поверхность. Кладём на неё ровный деревянный брусок и аккуратно стучим по нему молотком, пока не заколотим крышку на место. Не перестарайтесь! Алюминий очень мягкий и можно легко смять всю конструкцию.

Спиртовка почти готова. Чтобы любая посуда стояла на неё устойчиво, надо сделать так, чтоб она опиралась не на всю окружность спиртовки а только на три точки. Равномерно размечаем на корпусе эти точки и надфилем немного стачиваем металл между ними, заодно и равняя края.

Испытания спиртовки

Вот и всё. Можно наливать спирт и испытывать.

Спиртовка аналогичная моей по размерам легко нагревает 300 гр. металлическую кружку с водой в комнатных условиях примерно за 7 минут. В опытах при комнатной температуре полная спиртовка у меня горела 15 минут. Этого вполне достаточно, чтобы заварить чай на одного человека.

ТОПЛИВО, ГОРЕЛКИ.

Про костры уже поговорили, НО не всегда есть возможность костер развести – отсутствуют дрова (высокогорье, степь, тундра, город), или они очень сырые и возиться с костром некогда, или приготовить горячую пищу и быстро согреться нужно в помещении и т. д. Кроме того, возможности походных средств жизнеобеспечения, например, "примусов", могут быть интересны не только туристам. Проблемы энергоснабжения населенных пунктов нашей страны заставляют задуматься об альтернативных источниках энергии.

Тогда в ход идут заготовленные заранее варианты – горелки, примусы, спиртовки, даже свечи иногда. Естественно, у каждого из этих устройств есть свои достоинства и недостатки.

СПИРТОВКИ.

Простейшие лабораторные спиртовки с фитилями из асбестового шнура малоэффективны в походных условиях, поэтому уже много десятилетий для походно-лагерных мероприятий используют спиртовые горелки, горение топлива в которых происходит с помощью сопел, а не фитиля.

Спиртовые горелки довели до совершенства шведы, создав спиртовку без фитиля, и добившись того, чтобы в ней горел не жидкий спирт, а его пары. Горелка представляет собой латунную чашечку с двойными стенками, внутренние стенки не доходят до дна, а по венчику насверлены небольшие отверстия. В чашечку наливается спирт и поджигается. Некоторое время горит сам спирт, разогревая венчик. Потом, когда края сопел накаляются, температура спирта, попавшего по принципу сообщающихся сосудов в полые стенки, становится значительно выше основной массы, и он начинает интенсивно испаряться, вспыхивая по венчику уже в газообразном состоянии. А когда загораются пары, основная масса жидкости гаснет потому, что к ней перестаёт поступать кислород - его пережигает пламя горящее по кругу венчика чашки.

Первыми освоили выпуск таких горелок шведские компании Svea и Trangia, именно они выпускали спиртовки, которыми комплектовались индивидуальные походные кухни – котелки шведской армии. Главным плюсом этих горелок является простота их конструкции – в них просто нечему ломаться. Кроме того они очень легки и компактны.

Горючее – спирт, денатурат, несколько видов специального горючего на спиртовой основе, выпускаемого специально для спиртовок. В принципе можно их заправлять и очень крепким самогоном, и стеклоочистителями, но лучше – хорошим чистым этиловым спиртом не ниже 90 градусов – средством очень многофункциональным и безвредным.

В настоящее время эти спиртовки производятся фирмами Trangia (Швеция), Tatonka (Германия), Ningbo (Китай)и др.. Дополнительной опцией может быть устройство регулировки высоты пламени (а следовательно и интенсивность нагрева котелка – сковороды).

Итак, главные плюсы спиртовых горелок – неубиваемость, простота использования, компактность, при использовании этилового спирта – чистота и безопасность.

Минусы: при очень низких температурах и большой разреженности воздуха эффективность спиртовок падает, необходим предварительный прогрев горелки и топлива, использование ветрозащитного кожуха. Для повышения рабочих свойств спирта, его часто советуют разбавить водой в пропорции примерно 10:1.

ГАЗОВЫЕ ГОРЕЛКИ

в настоящее время являются одним из самых популярных носимых "источников огня". Горелка с редуктором (иногда ещё топливный шланг) и баллон с газом – вот основные части этих изделий. Кроме горелки на газовый баллон можно установить специальную газовую лампу.

Плюс: чистота, простота в обращении: не нужны прокачки, чистки, нет неприятных запахов.

Минус: на больших высотах и при очень низких температурах может вообще не работать (то есть газ может вообще не выходить из баллона). Для улучшения горения в горных условиях поэтому обычно используют смесь бутана с пропаном, поскольку у пропана в 1.5 раза выше теплота сгорания, а также спец. системы с подачей жидкого газа. Стандартный массовый расход газа 70 - 100 граммов на человеко-день.

БЕНЗИНОВЫЕ И КЕРОСИНОВЫЕ ГОРЕЛКИ («ПРИМУСЫ»)

В настоящее время у нас менее распространены, из-за низкой надежности при работе на отечественном топливе.

Плюсы: самая высокая теплота сгорания, экономичность, доступность топлива. Работают хорошо на очень больших высотах (при разреженном воздухе) и при очень низких температурах.

Минус: сложности подготовки к работе(нужны подкачка встроенным ручным насосиком и предварительный прогрев горелки), копоть, запах от самого изделия и емкостей с горючим (при переноске в рюкзаке бензином прованивает буквально всё, независимо от того, насколько герметична канистра с топливом). Часты поломки и засоры при работе с российским топливом. При работе выделяют много угарного газа (СО). Общее правило: чем больше бензин подходит для моторов, тем вреднее он для горелки, а покупка и переноска «специального, фирменного» бензина или керосина сводит на нет преимущества якобы легкодоступного топлива. Есть у бензиновых "примусов" ещё один серьезный недостаток - они "пожаро" и "взрыво" небезопасны, увы. Стандартный массовый расход бензина около 70 граммов человеко-день. Самыми востребованными бензиновыми примусами до сих пор являются всеядные отечественные "Шмели".

СУХОЕ ТОПЛИВО («СУХОЙ СПИРТ»)

Плюс: печки на сухтопливе работают надежно.

Минус: из-за низкой теплоты сгорания могут быть пригодны только для разогрева пищи, а не для её приготовления. Возможно, также, что химические добавки в некоторых видах сухого топлива при сгорании могут выделять вредные вещества.

В процессе горения образуется пламя, строение которого обусловлено реагирующими веществами. Его структура поделена на области в зависимости от температурных показателей.

Определение

Пламенем называют газы в раскаленном виде, в которых присутствуют составляющие плазмы или вещества в твердой дисперсной форме. В них осуществляются преобразования физического и химического типа, сопровождающиеся свечением, выделением тепловой энергии и разогревом.

Наличие же в газообразной среде ионных и радикальных частичек характеризует его электрическую проводимость и особое поведение в электромагнитном поле.

Что такое языки пламени

Обычно так называют процессы, связанные с горением. По сравнению с воздухом, газовая плотность меньше, но высокие температурные показатели обуславливают поднятие газа. Так и образуются языки пламени, которые бывают длинными и короткими. Часто происходит и плавный переход одних форм в другие.

Пламя: строение и структура

Для определения внешнего вида описываемого явления достаточно зажечь Появившееся несветящееся пламя нельзя назвать однородным. Визуально можно выделить три его основные области. Кстати, изучение строения пламени показывает, что различные вещества горят с образованием различного типа факела.

При горении смеси из газа и воздуха вначале происходит формирование короткого факела, цвет которого имеет голубые и фиолетовые оттенки. В нем просматривается ядро - зелено-голубое, напоминающее конус. Рассмотрим это пламя. Строение его разделяется на три зоны:

1. Выделяют подготовительную область, в которой происходит нагревание смеси из газа и воздуха при выходе из отверстия горелки.
2. За ней следует зона, в которой происходит горение. Она занимает верхушку конуса.
3. Когда имеется недостаток воздушного потока, газ сгорает не полностью. Выделяется углерода двухвалентный оксид и водородные остатки. Их догорание протекает в третьей области, где есть кислородный доступ.

Теперь отдельно рассмотрим разные процессы горения.

Горение свечи

Горение свечи подобно горению спички или зажигалки. А строение пламени свечи напоминает раскаленный газовый поток, который вытягивается вверх за счет выталкивающих сил. Процесс начинается с нагревания фитиля, за которым следует испарение парафина.

Самую нижнюю зону, находящуюся внутри и прилегающую к нити, называют первой областью. Она обладает небольшим свечением из-за большого количества топлива, но малого объема кислородной смеси. Здесь осуществляется процесс неполного сгорания веществ с выделением который в дальнейшем окисляется.

Первую зону окружает светящаяся вторая оболочка, характеризующая строение пламени свечи. В нее поступает больший кислородный объем, что обуславливает продолжение окислительной реакции с участием топливных молекул. Температурные показатели здесь будут выше, чем в темной зоне, но недостаточные для конечного разложения. Именно в первых двух областях при сильном нагревании капелек несгоревшего топлива и угольных частичек появляется светящийся эффект.

Вторая зона окружена слабозаметной оболочкой с высокими температурными значениями. В нее заходит много кислородных молекул, что способствует полному догоранию топливных частичек. После окисления веществ, в третьей зоне светящийся эффект не наблюдается.

Схематическое изображение

Для наглядности представляем вашему вниманию изображение горения свечи. Схема пламени включает:

1. Первую или темную область.
2. Вторую светящуюся зону.
3. Третью прозрачную оболочку.

Нить свечи не подвергается горению, а только происходит обугливание загнутого конца.

Горение спиртовки

Для химических экспериментов часто используют небольшие резервуары со спиртом. Их называют спиртовками. Фитиль горелки пропитывается залитым через отверстие жидким топливом. Этому способствует давление капиллярное. При достижении свободной верхушки фитиля, спирт начинает испаряться. В парообразном состоянии он поджигается и горит при температуре не более 900 °C.

Пламя спиртовки имеет обычную форму, оно практически бесцветное, с небольшим оттенком голубого. Его зоны не так четко видны, как у свечки.

У названной в честь ученого Бартеля, начало огня располагается над калильной сеткой горелки. Такое заглубление пламени приводит к уменьшению внутреннего темного конуса, а из отверстия выходит средний участок, который считается самым горячим.

Цветовая характеристика

Излучения различных вызывается электронными переходами. Их еще называют тепловыми. Так, в результате горения углеводородного компонента в воздушной среде, синее пламя обусловлено выделением соединения H-C. А при излучении частичек C-C, факел окрашивается в оранжево-красный цвет.

Трудно рассмотреть строение пламени, химия которого включает соединения воды, углекислого и угарного газа, связь OH. Его языки практически бесцветны, так как вышеуказанные частички при горении выделяют излучения ультрафиолетового и инфракрасного спектра.

Окраска пламени взаимосвязана с температурными показателями, с наличием в нем ионных частиц, которые относятся к определенному эмиссионному или оптическому спектру. Так, горение некоторых элементов приводит к изменению цвета огня в горелке. Отличия в окрашивании факела связаны с расположением элементов в разных группах системы периодической.

Огонь на наличие излучений, относящихся к видимому спектру, изучают спектроскопом. При этом было установлено, что простые вещества из общей подгруппы оказывают и подобное окрашивание пламени. Для наглядности используют горение натрия в качестве теста на данный металл. При внесении его в пламя, языки становятся ярко-желтыми. На основании цветовых характеристик выделяют натриевую линию в эмиссионном спектре.

Для характерно свойство быстрого возбуждения светового излучения атомарных частиц. При внесении труднолетучих соединений таких элементов в огонь горелки Бунзена происходит его окрашивание.

Спектроскопическое исследование показывает характерные линии в области, видимой для глаза человека. Быстрота возбуждения светового излучения и простое спектральное строение тесно взаимосвязаны с высокой электроположительной характеристикой данных металлов.

Характеристика

В основе классификации пламени лежат следующие характеристики:

• состояние агрегатное сгорающих соединений. Они бывают газообразной, аэродисперсной, твердой и жидкой формы;
• тип излучения, которое может быть бесцветным, светящимся и окрашенным;
• распределительная скорость. Существует быстрое и медленное распространение;
• высота пламени. Строение может быть коротким и длинным;
• характер передвижения реагирующих смесей. Выделяют пульсирующее, ламинарное, турбулентное перемещение;
• визуальное восприятие. Вещества горят с выделением коптящего, цветного или прозрачного пламени;
• температурный показатель. Пламя может быть низкотемпературным, холодным и высокотемпературным.
• состояние фазы топливо - окисляющий реагент.

Возгорание происходит в результате диффузии или при предварительном перемешивании активных компонентов.

Окислительная и восстановительная область

Процесс окисления протекает в слабозаметной зоне. Она самая горячая и располагается вверху. В ней топливные частицы подвергаются полному сгоранию. А наличие в кислородного избытка и горючего недостатка приводит к интенсивному процессу окисления. Этой особенностью следует пользоваться при нагревании предметов над горелкой. Именно поэтому вещество погружают в верхнюю часть пламени. Такое горение протекает намного быстрее.

Восстановительные реакции проходят в центральной и нижней части пламени. Здесь содержится большой запас горючих веществ и малое количество O 2 молекул, осуществляющих горение. При внесении в эти области осуществляется отщепление O элемента.

В качестве примера восстановительного пламени используют процесс расщепления железа двухвалентного сульфата. При попадании FeSO 4 в центральную часть факела горелки, происходит вначале его нагревание, а затем разложение на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В данной реакции наблюдается восстановление S с зарядом от +6 до +4.

Сварочное пламя

Данный вид огня образуется в результате сгорания смеси из газа или пара жидкости с кислородом чистого воздуха.

Примером служит формирование пламени кислородно-ацетиленового. В нем выделяют:

• зону ядра;
• среднюю область восстановления;
• факельную крайнюю зону.

Так горят многие газокислородные смеси. Различия в соотношении ацетилена и окислителя приводят к разному типу пламени. Оно может быть нормального, науглероживающего (ацетиленистого) и окислительного строения.

Теоретически процесс неполного сгорания ацетилена в чистом кислороде можно охарактеризовать следующим уравнением: HCCH + O 2 → H 2 + CO +CO (для реакции необходима одна моль O 2) .

Полученный же молекулярный водород и угарный газ реагируют с воздушным кислородом. Конечными продуктами является вода и оксид четырехвалентного углерода. Уравнение выглядит так: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O. Для этой реакции необходимо 1,5 моля кислорода. При суммировании O 2 получается, что 2,5 моль затрачивается на 1 моль HCCH. А так как на практике трудно найти идеально чистый кислород (часто он имеет небольшое загрязнение примесями), то соотношение O 2 к HCCH будет 1,10 к 1,20.

Когда значение пропорции кислорода к ацетилену меньше 1,10, возникает науглероживающее пламя. Строение его имеет увеличенное ядро, очертания его становятся расплывчатыми. Из такого огня выделяется копоть, вследствие недостатка кислородных молекул.

Если же соотношение газов больше 1,20, то получается окислительное пламя с кислородным избытком. Лишние его молекулы разрушают атомы железа и другие компоненты стальной горелки. В таком пламени ядерная часть становится короткой и имеет заострения.

Температурные показатели

Каждая зона огня свечи или горелки имеет свои значения, обусловленные поступлением кислородным молекул. Температура открытого пламени в разных его частях колеблется от 300 °C до 1600 °C.

Примером служит пламя диффузионное и ламинарное, которое образовано тремя оболочками. Конус его состоит из темного участка с температурой до 360 °C и недостатком окисляющего вещества. Над ним располагается зона свечения. Ее температурный показатель колеблется от 550 до 850 °C, что способствует разложению термическому горючей смеси и ее горению.

Внешняя область едва заметная. В ней температура пламени доходит до 1560 °C, что обусловлено природными характеристиками топливных молекул и быстротой поступления окисляющего вещества. Здесь горение наиболее энергичное.

Вещества воспламеняются при разных температурных условиях. Так, металлический магний горит только при 2210 °С. Для многих твердых веществ температура пламени около 350 °С. Возгорание спичек и керосина возможно при 800 °С, тогда как древесины - от 850 °С до 950 °С.

Сигарета горит пламенем, температура которого варьируется от 690 до 790 °С, а в пропан-бутановой смеси - от 790 °С до 1960 °С. Бензин воспламеняется при 1350 °С. Пламя горения спирта имеет температуру не более 900 °С.