ประกายไฟ

ประกายไฟ เป็นอนุภาคที่เปล่งแสง ประกายไฟอาจเกิดจากพลุ การทำงานกับโลหะ หรือเป็นผลพลอยได้จากไฟโดยเฉพาะเมื่อเผาไม้

 ดอกไม้ไฟ 
ในดอกไม้ไฟ ถ่านไม้ ผงเหล็ก อะลูมิเนียม ไททาเนียม และโลหะผสมเช่น แมกนาลูม อาจถูกใช้เพื่อสร้างประกายไฟ ปริมาณและรูปแบบของประกายไฟที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและ ความไวไฟของโลหะ ซึ่งสามารถใช้ในการระบุประเภทของโลหะได้โดย การทดสอบประกายไฟ ในกรณีของเหล็ก จำเป็นต้องมี คาร์บอน อยู่ด้วย เช่นใน เหล็กกล้าคาร์บอน โดยมีคาร์บอนประมาณ 0.7% เป็นอัตราที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างประกายไฟขนาดใหญ่ คาร์บอนจะเผาไหม้ในเหล็กร้อนและทำให้เกิดประกายไฟที่สวยงามและแตกแขนงออกไป สีของประกายไฟที่ใช้ในดอกไม้ไฟถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้สร้างประกายไฟ โดยสามารถเพิ่มสารเคมีต่าง ๆ ลงในวัสดุบางชนิดเพื่อปรับสีของประกายไฟได้ สีพื้นฐานของประกายไฟจำกัดอยู่ที่สีแดง/ส้ม สีทอง (เหลือง) และสีเงิน (ขาว)  สิ่งนี้อธิบายได้โดยการปล่อยแสงจากอนุภาคของแข็ง ซึ่งแสงที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคของแข็งถูกกำหนดโดย การแผ่รังสีของวัตถุดำ อุณหภูมิของประกายไฟถูกควบคุมโดยความไวในการเกิดปฏิกิริยาของโลหะ โลหะที่มีความไวในการเกิดปฏิกิริยาสูงจะทำให้เกิดประกายไฟที่ร้อนขึ้น อิเล็กโทรเนกาติวิตี เป็นตัวบ่งชี้ที่เป็นประโยชน์ในการประมาณอุณหภูมิ และส่งผลต่อสีของประกายไฟ เพื่อให้ได้สีที่แตกต่างจากการแผ่รังสีของวัตถุดำ การเผาไหม้โลหะในเฟสไอจึงเป็นสิ่งจำเป็น ตัวอย่างทั่วไปคือ สังกะสี ที่มีจุดเดือดต่ำที่ 1180 เคลวิน ประกายไฟจากสังกะสีจะแสดงลักษณะสีขาวที่มีเฉดสีฟ้าหรือเขียวที่แปลกตา ประกายไฟที่แปลกตาสามารถได้จากผง เออร์เบียม โดยประกายไฟเหล่านี้จะสลับระหว่างการเผาไหม้บนพื้นผิวและการเผาไหม้ในเฟสไอ ซึ่งจะทำให้มีการเปล่งแสงเป็นสีส้ม (แผ่รังสีของวัตถุดำ) และสีเขียว (เฉพาะองค์ประกอบ)  การเปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับจุดเดือดระดับปานกลางของเออร์เบียม ซึ่งเผาไหม้เพียงบางส่วนในเฟสไอthumb|
ประกายไฟเปลี่ยนสีจากผงเออร์เบียมที่มีระยะประกายสีทองและสีเขียว ธาตุหายากที่อยู่ติดกัน ได้แก่ ทูเลียม ลูทีเชียม และ อิตเทรียม สามารถสร้างประกายไฟที่เปลี่ยนสีได้เช่นกัน แม้ว่าการมองเห็นทั้งสองเฟสของประกายไฟเดียวกันจะไม่ชัดเจนเท่า เนื่องจากจุดเดือดที่ต่ำกว่า (ทูเลียม) หรือสูงกว่า (อิตเทรียม, ลูทีเชียม) ของโลหะผสม โลหะผสมที่มีโลหะอย่างน้อยหนึ่งชนิดซึ่งมีจุดเดือดต่ำสามารถใช้เพื่อควบคุมสีของประกายไฟได้ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดด้านล่างจะระเหยและเผาไหม้ในระยะไอ ในขณะที่โลหะที่มีจุดเดือดสูงจะทำหน้าที่เป็นพาหะ ในเฟสไอ จะมีการปล่อยแสงเฉพาะองค์ประกอบสว่างเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น อิตเทอร์เบียมยูเทคติก โลหะ ผสม ทองแดงทำให้เกิดประกายไฟสีเขียวยาว และลิเธียมซิลิไซด์ ที่ลุกไหม้ จะแสดงส่วนของประกายไฟสีแดงยาว ระยะเวลาของการดำรงอยู่ของประกายไฟนั้นพิจารณาจากขนาดเริ่มต้นของอนุภาค โดยขนาดที่ใหญ่กว่าจะทำให้เกิดประกายไฟที่อยู่ได้นานขึ้น

โลหะที่มีค่าการนำความร้อนต่ำเป็นพิเศษดีในการผลิตประกายไฟ เช่น ไททาเนียม และ เซอร์โคเนียม มีข้อดีเป็นพิเศษในเรื่องนี้ และตอนนี้ก็ถูกนำมาใช้ในดอกไม้ไฟเช่นกันในทางกลับกันทองแดง มีค่าการนำไฟฟ้าสูงและทำให้เกิดประกายไฟได้ไม่ดีนัก ด้วยเหตุนี้ โลหะผสมของทองแดง เช่นเบริลเลียมบรอนซ์จึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างเครื่องมือนิรภัยซึ่งจะไม่เกิดประกายไฟได้ง่ายนัก

 หินเหล็กไฟและเหล็กกล้า 
รอเบิร์ต ฮุกศึกษาประกายไฟที่เกิดจากการชนกันของชิ้นหินและเหล็กกล้าเข้าด้วยกัน เขาพบว่าประกายไฟมักเป็นอนุภาคของเหล็กที่ร้อนแดงและหลอมละลายเป็นทรงกลม ประกายไฟเหล่านี้สามารถใช้เพื่อจุดไฟได้

ในอาณานิคมอเมริกา หินเหล็กไฟและเหล็กกล้าถูกใช้เพื่อจุดไฟเมื่อวิธีที่ง่ายกว่าล้มเหลวผ้าลินินที่ไหม้เกรียมมักถูกใช้เป็นเชื้อไฟเพื่อจุดประกายไฟและจุดไฟ แต่การทำให้เกิดประกายไฟที่ดีอาจใช้เวลานาน ล้อเหล็กที่หมุนอยู่ทำให้เกิดประกายไฟที่ดีเมื่อกระทบกับหินเหล็กไฟ และกล่องเชื้อไฟที่ออกแบบมาเพื่อทำสิ่งนี้เรียกว่าโรงสี

ในไฟแช็กหรือเหล็กไฟสมัยใหม่ เหล็กจะถูกผสมกับซีเรียมและธาตุหายากอื่น ๆ เพื่อสร้างโลหะผสมเฟอร์โรซีเรียม สิ่งนี้จะทำให้เกิดประกายไฟทันทีเมื่อถูกขูดและเผาไหม้ร้อนกว่าเหล็ก จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้เพื่อจุดไฟไอของของเหลวที่จุดไฟแช็ก

 งานโลหะ 
ประกายไฟของโลหะหลอมเหลวสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อโลหะถูกให้ความร้อนโดยกระบวนการ เช่น การเปลี่ยน เหล็กเป็นเหล็กหรือการเชื่อมอาร์กของBessemer

การเชื่อมอาร์กใช้อาร์กไฟฟ้าแรงดันต่ำและกระแสสูงระหว่างอิเล็กโทรดและวัสดุฐานเพื่อหลอมโลหะที่จุดเชื่อม ซึ่งมักจะทำให้เกิดประกายไฟ เพื่อลดความเสี่ยงของการไหม้ ช่างเชื่อมสวมถุงมือหนังหนาและเสื้อแจ็คเก็ตแขนยาวเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับความร้อนจัด เปลวไฟ และประกายไฟ ในการเชื่อมแบบจุด พื้นผิวโลหะที่สัมผัสกันจะถูกเชื่อมต่อด้วยความร้อนจากความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า เป็นเรื่องปกติที่สเปรย์ประกายไฟในรูปของหยดโลหะหลอมเหลวจะถูกพ่นออกจากชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกัน หรือความต้านทานความร้อนของการเชื่อมแบบจุด

 อุปกรณ์ระงับอัคคีภัยและประกายไฟ 
ไฟอาจก่อให้เกิดประกายไฟได้เมื่อกระแสลมพัดพาอนุภาคของเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้ลอยขึ้นไป นี่เป็นปัญหาใหญ่สำหรับตู้รถไฟไอน้ำ เนื่องจากประกายไฟ อาจจุดไฟเผาภูมิทัศน์ที่อยู่ติดกัน หรือแม้แต่ตัวรถไฟเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเครื่องยนต์เผาไม้มากกว่าถ่านหิน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความรำคาญที่เป็นอันตรายนี้ จึงมีการประดิษฐ์และติดตั้งตัวจับประกายไฟหลายแบบ

ปล่องไฟและไอเสียของเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงเป็นเชื้อเพลิงอื่น ๆ เช่นเครื่องยนต์ไอน้ำหรือเครื่องยนต์สันดาปภายในอาจมีตัวจับประกายไฟติดตั้งอยู่ด้วย หากอาจมีความเสี่ยงจากไฟไหม้จากการทำงาน ตัวอย่างเช่นจักรยานเสือหมอบอาจติดตั้งตัวจับแรงเหวี่ยง ซึ่งจะดักจับชิ้นส่วนที่ร้อนจัดของเขม่า

 ดูเพิ่มเติม 
 อาร์กไฟฟ้า
 ฟ้าผ่า
 ไฟฟ้าลัดวงจร
 ถ่านหิน

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:ไฟ