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Titolo: Fuoco

Carissimi amici e colleghi di it.scienza.chimica,
Sono uno studente al primo anno di Biotecnologie alla Seconda Università
degli studi di Napoli e vorrei sapere una curiosità che , fino ad ora nessun
professore mi ha mai sanato: Qual'è la composizione chimico-fisica del
fuoco??
Ho  posto la stessa domanda anche a it.scienza.fisica.
Spero che qualcuno mi sappia rispondere
Grazie lo stesso e CIAO!!

Nohan ha scritto:

Il fuoco è costituito dai gas che si sviluppano dalla combustione resi 
incandescenti dal calore.

 ha scritto nel messaggio
news:V4n_b.9786$gk.4...@news3.tin.it...


 fuoco??
La domanda, ostica, può essere intesa a vari livelli in realtà.
Al livello più basso, di composizione % elementare, è ovvio che la fiamma ha
la stessa composizione della miscela gassosa di partenza (eh he he he)
Viceversa, il discorso si complica in maniera esponenziale a seconda di COSA
bruci (quale combustibile, quale comburente) e in QUALI condizioni  :
presenza di catalizzatori, condizioni più o meno adiabatiche, con
premiscelazione (carburazione o almeno nebulizzazione), con compressione o a
fiamma libera.
Come linea generale una fiamma, nel cuore della reazione, non contiene
molecole molto stabili : o meglio non lo sono relativamente alle condizioni
normali. Molte molecole o frammenti di molecole parzialmente dissociate
(rispetto ai reagenti) e parzialmente ricombinate (rispetto ai prodotti
finali, solitamente CO2, H2O, N2, tracce di CO, SO2, NOx, nerofumo, HCl)
sono presenti nella fiamma, che è materia allo stato di plasma, come
RADICALI  LIBERI  o  IONI  (o entrambi, siccome i due stati non si escludono
a vicenda)
già una fiamma semplice (la più semplice) come idrogeno e ossigeno, la
ossidrica del cannello per tagliare l'acciaio inox, contiene intermedi al
suo interno come i radicali  H*,  HOO*,  HO*,  e probabilmente ioni del tipo
H2*(+)  e  O2*(-).  Non so se l'azoto reagisca o meno, se la carburazione è
corretta, ma di certo un poco ionizzato finisce per esserlo pure lui mi sa.
In ogni caso quel che vedi come COLORE della fiamma, il suo spettro in
termini più rigorosi, nasce dalla sovrapposizione di tutti i colori
spettrali emessi dalle transizioni elettroniche di ciascuno dei frammenti
ionici, radicalici e radicalionici che la costituiscono (naturalmente talune
transizioni saranno più intense di altre, sia per la loro facilità
intrinseca di interazione con la luce sia per la relativa abbondanza dei
frammenti che le originano, ragion per cui il colore della fiamma risente
alquanto il genere di combustibile e la temperatura che riesce a
raggiungere).
La fiamma ossidrica già detta, e forse ancor più la fiamma del monossido di
carbonio  (2 CO + O2  >> 2  CO2) sono in effetti tra le più buie in assoluto
(ci sono poche emissioni spettrali, di alta energia, tutte verso il azzurro,
blu,  bluvioletto).
Non conosco nessun intermedio della combustione del monossido di carbonio,
anche se mi sembrerebbe inevitabile la formazione di un addotto iniziale,
CO3, sia esso biradicalico-aperto  O=C*-O-O* o non radicalico ciclico, che
dovrebbe reagire ulteriormente con altro CO per dare [O=C*-O-O-*C=O] che
subito si frammenta in 2 CO2 (o forse non ha neppure vita transitoria).
Tieni però presente che queste sono soltanto estrapolazioni estremamente
inaffidabili.
Il carbone coke magrissimo fa esso pure una fiamma blu quasi incolora, ma è
molto difficile vederla siccome il carbone stesso (il cuore che non brucia
ancora) diventa incandescente, ed emette quindi luce propria, dal rosso
scuro sino al giallo chiarissimo (più una valanga di infrarossi che rendono
le emissioni della brace molto più fastidiose di quelle della fiamma stessa
.... forse il carbone si comporta da corpo nero, ma non so, penso sia più
complicata la faccenda).
Altre fiamme tipo quella della candela sono molto luminose a causa della
maggiore complessità dei frammenti carboniosi presenti. Una prova della loro
presenza puoi farla mettendo una grossa pentola capovolta ad una certa
distanza dalla candela (non da soffocarla ovviamente), in modo che tutti i
gas di combustione vi entrino ma senza lambire da vicino le pareti fredde.
L'interno della pentola non si sporca perché le molecole in corso di
ossidazione hanno tutto il tempo, procedendo verso l'esterno della fiamma,
di venire demolite completamente. Ma se tu all'improvviso capovolgi la
pentola fredda e fai in modo che la fiamma lambisca il fondo, che ci si
stampi sotto, troverai una strisciata di fuliggine untuosa, nerofumo :
raffreddando di colpo la fiamma (che ha bassa capacità termica e piccola
massa in confronto al metallo) hai intrappolato le molecole in stadi
intermedi di ossidazione (non sono ionizzate, ovviamente, né radicaliche
dopo pochi micro o millisecondi). In effetti nel nerofumo ci si trova molta
robetta simpatica (come il fullerene) o antipatica (come gli IPA,
cancerogeni)
Ciao
Soviet-Mario
