火
火は炎心と内炎と外炎によって構成されている。最も明るいのは内炎である。これは、炭素(すす)が最も多く含まれているためである。最も熱いのは、外炎である。これは、酸素と最も多く接触しているためである。また、内炎は、不完全燃焼をおこしている。
近年では「燃焼によって解放されたエネルギーのために、燃焼している物体(や気体)は発光する」と説明することがある。
火(ひ、英: fire)とは、化学的には物質の燃焼(物質の急激な酸化)に伴って起きる現象、あるいは燃焼の一部、と考えられている現象である。
火は、熱や光を発生させると共に、様々な化学物質も生成する。気体が燃焼することによって発生する激しいものは炎と呼ばれる。煙が熱と光を持った形態で、気体の示す一つの姿であり、気体がイオン化してプラズマを生じている状態である。燃焼している物質の種類や含有している物質により、炎の色や強さが変化する。
人類の火についての理解は大きく変遷してきている。象徴的な理解は古代から現代まで力を持っている。また理知的には古代ギリシアにおいては4大元素のひとつと考えられた。西欧では18世紀頃までこうした考え方がされた。18世紀に影響力をもったフロギストン説も科学史的に重要である。
人類は古来、火を照明、調理、暖房、合図のために用いており、また近代以降は動力源としても火を利用してきた。
生命はしばしば火に喩えられ、また火も生命にたとえられる。炎が動く様や燃料を消費しつつ燃えるのが、生命体が栄養をとりつつ活動するのに類似している。反対に生命体の死は、火が消えることに譬えられる。
火を利用するにあたって、もっとも困難なのは、火種を作ることである。自然界において火を自由に手に入れる機会はほとんどなく、落雷など偶然の機会に頼る他はない。その上、その際に山火事などの危険を生じる場合もあり、人間が近寄れないことも多々ある。このため、人類が火を起こす手段を開発するまではいったん手に入れた火種は大切に守られた。これは下記のような手段によって火を起こす技術が手に入ったのちも変わらず、多くの文明において各家庭にある火種は大切に守られるのが常であった。火の気の全くない場所で火を起こす技術はいくつか発明されているが、現代文明で発明されたもの以外はいずれも技術的に高度なものであり、現代人が安易にまねてもうまく火が点かない例も多い。
発火法には大きく分けると、摩擦法・打撃法・圧縮法・光学法・化学法・電気法の6つに分類できるが、一般的に知られる代表的な例としては、以下の方法がある。
火花を発生させる:火打ち石、放電など。打撃法に属する。
摩擦熱から発火させる: 弓きりや舞きりなど(火種も参照)。摩擦法に属する。
太陽光を集中させる:凸レンズや凹面鏡などを使って太陽光を一点に集中させ、火を起こす。光学法に属する。
化学反応を利用する。化学法に属する。
古来使われたのは、最初の2つの方法である。もっとも単純な火おこし法は摩擦法であり、世界中に広く分布している。
火は、高熱によって物質の状態を変化させることができるため、この性質を利用してさまざまな工業に利用されてきた。こうした用途における最も古い利用法は粘土を焼いた、いわゆる土器の焼成である。土器はより高い温度で焼き上げると陶器、さらには磁器となり、より硬度を増すようになった。土器に次いで、人類は金属の精錬を覚えた。まず最初に開発されたものは融点の低い銅の利用であり、やがて錫と混ぜ合わせることで硬い青銅を作り上げることができるようになった。青銅の利用は人類を石器時代から一段階進歩させ、青銅器時代という一時代となった。さらにその後、人類は鉄を精錬できるようになり、鉄器時代が始まった。その後も火は工業にとってなくてはならないものであり、各種工業において広く使われている。