लौ: संरचना, विवरण, आरेख, तापमान

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

दहन की प्रक्रिया में एक ज्वाला बनती है, जिसकी संरचना अभिक्रिया करने वाले पदार्थों के कारण होती है। इसकी संरचना तापमान संकेतकों के आधार पर क्षेत्रों में विभाजित है।

परिभाषा

लपटें गर्म गैसें कहलाती हैं, जिनमें प्लाज्मा घटक या पदार्थ ठोस परिक्षिप्त रूप में मौजूद होते हैं। वे भौतिक और रासायनिक प्रकार के परिवर्तनों को अंजाम देते हैं, साथ में ल्यूमिनेसेंस, तापीय ऊर्जा की रिहाई और हीटिंग।

एक गैसीय माध्यम में आयनिक और कट्टरपंथी कणों की उपस्थिति इसकी विद्युत चालकता और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में विशेष व्यवहार की विशेषता है।

आग क्या हैं

आमतौर पर यह दहन से जुड़ी प्रक्रियाओं का नाम है। हवा की तुलना में, गैस का घनत्व कम होता है, लेकिन उच्च तापमान के कारण गैस बढ़ती है। इस प्रकार लपटें बनती हैं, जो लंबी और छोटी होती हैं। अक्सर एक रूप से दूसरे रूप में सहज संक्रमण होता है।

लौ: संरचना और संरचना

वर्णित घटना की उपस्थिति निर्धारित करने के लिए, गैस बर्नर को जलाने के लिए पर्याप्त है। परिणामी गैर-चमकदार लौ को सजातीय नहीं कहा जा सकता है। दृष्टि से, तीन हैंमुख्य क्षेत्रों। वैसे लौ की संरचना के अध्ययन से पता चलता है कि अलग-अलग प्रकार की मशाल बनने से अलग-अलग पदार्थ जलते हैं।

जब गैस और हवा का मिश्रण जलता है तो सबसे पहले एक छोटी मशाल बनती है, जिसका रंग नीला और बैंगनी होता है। इसमें कोर दिखाई देता है - हरा-नीला, एक शंकु जैसा दिखता है। इस लौ पर विचार करें। इसकी संरचना तीन क्षेत्रों में विभाजित है:

1. उस तैयारी क्षेत्र को अलग करें जिसमें बर्नर के छेद से बाहर निकलने पर गैस और हवा का मिश्रण गर्म होता है।
2. इसके बाद वह क्षेत्र आता है जिसमें दहन होता है। वह शंकु के शीर्ष पर रहती है।
3. वायु प्रवाह की कमी होने पर गैस पूरी तरह से नहीं जलती है। डाइवलेंट कार्बन ऑक्साइड और हाइड्रोजन अवशेष निकलते हैं। उनका आफ्टरबर्निंग तीसरे क्षेत्र में होता है, जहां ऑक्सीजन की पहुंच होती है।

अब आइए अलग-अलग दहन प्रक्रियाओं पर अलग से विचार करें।

मोमबत्ती जलाना

मोमबत्ती जलाना माचिस या लाइटर जलाने जैसा है। और मोमबत्ती की लौ की संरचना एक गर्म गैस धारा के समान होती है, जो उत्प्लावन बलों के कारण ऊपर खींची जाती है। प्रक्रिया बत्ती को गर्म करने के साथ शुरू होती है, इसके बाद पैराफिन का वाष्पीकरण होता है।

धागे के अंदर और उससे सटे सबसे निचले क्षेत्र को पहला क्षेत्र कहा जाता है। बड़ी मात्रा में ईंधन के कारण इसमें हल्की नीली चमक होती है, लेकिन ऑक्सीजन मिश्रण की मात्रा कम होती है। यहाँ, पदार्थों के अपूर्ण दहन की प्रक्रिया कार्बन मोनोऑक्साइड के मुक्त होने के साथ की जाती है, जो आगे ऑक्सीकृत हो जाती है।

पहला क्षेत्रएक चमकदार दूसरे खोल से घिरा हुआ है, जो मोमबत्ती की लौ की संरचना की विशेषता है। ऑक्सीजन की एक बड़ी मात्रा इसमें प्रवेश करती है, जो ईंधन के अणुओं की भागीदारी के साथ ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया की निरंतरता का कारण बनती है। यहां तापमान संकेतक अंधेरे क्षेत्र की तुलना में अधिक होंगे, लेकिन अंतिम अपघटन के लिए अपर्याप्त होंगे। यह पहले दो क्षेत्रों में होता है जब बिना जले हुए ईंधन की बूंदों और कोयले के कणों को अत्यधिक गर्म करने पर एक चमकदार प्रभाव दिखाई देता है।

दूसरा क्षेत्र उच्च तापमान मूल्यों के साथ एक सूक्ष्म खोल से घिरा हुआ है। कई ऑक्सीजन अणु इसमें प्रवेश करते हैं, जो ईंधन कणों के पूर्ण दहन में योगदान देता है। पदार्थों के ऑक्सीकरण के बाद, तीसरे क्षेत्र में चमकदार प्रभाव नहीं देखा जाता है।

योजनाबद्ध

स्पष्टता के लिए, हम आपके ध्यान में एक जलती हुई मोमबत्ती की छवि प्रस्तुत करते हैं। लौ पैटर्न में शामिल हैं:

1. पहला या डार्क एरिया।
2. दूसरा चमकदार क्षेत्र।
3. तीसरा पारदर्शी खोल।

मोमबत्ती का धागा जलता नहीं है, बल्कि मुड़े हुए सिरे की चर्बी होती है।

आत्मा का दीपक जलाना

अल्कोहल के छोटे टैंक अक्सर रासायनिक प्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं। उन्हें अल्कोहल लैंप कहा जाता है। बर्नर विक को छेद के माध्यम से डाले गए तरल ईंधन के साथ लगाया जाता है। यह केशिका दबाव से सुगम होता है। बाती के मुक्त शीर्ष पर पहुँचने पर, शराब वाष्पित होने लगती है। वाष्प अवस्था में, इसे आग लगा दी जाती है और 900 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं के तापमान पर जलता है।

स्प्रिट लैम्प की लौ सामान्य आकार की होती है, यह लगभग रंगहीन होती है, हल्की टिंट के साथनीला। इसके क्षेत्र मोमबत्ती की तरह स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देते हैं।

अल्कोहल बर्नर पर, वैज्ञानिक बार्टेल के नाम पर, आग की शुरुआत बर्नर के तापदीप्त ग्रिड के ऊपर स्थित होती है। लौ के इस गहराने से भीतरी अंधेरे शंकु में कमी आती है, और मध्य भाग छेद से बाहर आता है, जिसे सबसे गर्म माना जाता है।

रंग विशेषता

इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के कारण विभिन्न ज्वाला रंगों का उत्सर्जन। उन्हें थर्मल भी कहा जाता है। तो, हवा में हाइड्रोकार्बन घटक के दहन के परिणामस्वरूप, नीली लौ एचसी यौगिक की रिहाई के कारण होती है। और जब C-C कण उत्सर्जित होते हैं, तो टॉर्च नारंगी-लाल हो जाती है।

लौ की संरचना को देखना मुश्किल है, जिसके रसायन में पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड, ओएच बांड के यौगिक शामिल हैं। इसकी जीभ व्यावहारिक रूप से रंगहीन होती है, क्योंकि उपरोक्त कण जलने पर पराबैंगनी और अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करते हैं।

लौ का रंग तापमान संकेतकों से जुड़ा होता है, इसमें आयनिक कणों की उपस्थिति होती है, जो एक निश्चित उत्सर्जन या ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम से संबंधित होते हैं। इस प्रकार, कुछ तत्वों के जलने से बर्नर में लगी आग के रंग में परिवर्तन होता है। मशाल के रंग में अंतर आवर्त प्रणाली के विभिन्न समूहों में तत्वों की व्यवस्था के साथ जुड़ा हुआ है।

दृश्यमान स्पेक्ट्रम से संबंधित विकिरण की उपस्थिति के लिए आग, स्पेक्ट्रोस्कोप का अध्ययन करें। उसी समय, यह पाया गया कि सामान्य उपसमूह के साधारण पदार्थों में भी लौ का समान रंग होता है। स्पष्टता के लिए, सोडियम दहन को इसके लिए एक परीक्षण के रूप में प्रयोग किया जाता हैधातु। जब लौ में लाया जाता है, तो जीभ चमकीली पीली हो जाती है। रंग विशेषताओं के आधार पर, सोडियम लाइन को उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में अलग किया जाता है।

क्षार धातुओं में परमाणु कणों के प्रकाश विकिरण के तीव्र उत्तेजन के गुण होते हैं। जब ऐसे तत्वों के कम वाष्पशील यौगिकों को बन्सन बर्नर की आग में डाला जाता है, तो यह रंगीन हो जाता है।

स्पेक्ट्रोस्कोपिक परीक्षा मानव आंख को दिखाई देने वाले क्षेत्र में विशिष्ट रेखाएं दिखाती है। प्रकाश विकिरण की उत्तेजना की गति और सरल वर्णक्रमीय संरचना इन धातुओं की उच्च विद्युत धनात्मक विशेषता से निकटता से संबंधित हैं।

विशेषता

लौ वर्गीकरण निम्नलिखित विशेषताओं पर आधारित है:

• जलने वाले यौगिकों की कुल अवस्था। वे गैसीय, वायुविक्षेपित, ठोस और तरल रूपों में आते हैं;
• एक प्रकार का विकिरण जो रंगहीन, चमकदार और रंगीन हो सकता है;
• वितरण गति। तेजी से और धीमी गति से फैल रहा है;
• लौ ऊंचाई। संरचना छोटी या लंबी हो सकती है;
• अभिकारक मिश्रण की गति की विशेषता। स्पंदन, लामिना, अशांत आंदोलन आवंटित करें;
• दृश्य धारणा। पदार्थ एक धुएँ के रंग का, रंगीन या पारदर्शी लौ से जलते हैं;
• तापमान संकेतक। लौ कम तापमान, ठंड और उच्च तापमान हो सकती है।
• चरण ईंधन की स्थिति - ऑक्सीकरण एजेंट।

सक्रिय अवयवों के प्रसार या पूर्व-मिश्रण के परिणामस्वरूप प्रज्वलन होता है।

ऑक्सीकरण और कमी क्षेत्र

ऑक्सीकरण प्रक्रिया एक अगोचर क्षेत्र में होती है। वह सबसे गर्म है और सबसे ऊपर स्थित है। इसमें, ईंधन के कण पूर्ण दहन से गुजरते हैं। और ऑक्सीजन की अधिकता और ईंधन की कमी की उपस्थिति एक गहन ऑक्सीकरण प्रक्रिया की ओर ले जाती है। बर्नर पर वस्तुओं को गर्म करते समय इस सुविधा का उपयोग किया जाना चाहिए। इसीलिए पदार्थ को ज्वाला के ऊपरी भाग में डुबोया जाता है। ऐसा दहन बहुत तेजी से आगे बढ़ता है।

लौ के मध्य और निचले हिस्सों में न्यूनीकरण अभिक्रियाएं होती हैं। इसमें ज्वलनशील पदार्थों की एक बड़ी आपूर्ति और थोड़ी मात्रा में O₂ अणु होते हैं जो दहन करते हैं। जब इन क्षेत्रों में ऑक्सीजन युक्त यौगिकों को पेश किया जाता है, तो ओ तत्व साफ हो जाता है।

फेरस सल्फेट विभाजन प्रक्रिया का उपयोग कम करने वाली लौ के उदाहरण के रूप में किया जाता है। जब FeSO₄ बर्नर की लौ के मध्य भाग में प्रवेश करता है, तो यह पहले गर्म होता है और फिर फेरिक ऑक्साइड, एनहाइड्राइड और सल्फर डाइऑक्साइड में विघटित हो जाता है। इस अभिक्रिया में +6 से +4 आवेश के साथ S का अपचयन देखा जाता है।

वेल्डिंग फ्लेम

इस प्रकार की आग स्वच्छ हवा में ऑक्सीजन के साथ गैस या तरल वाष्प के मिश्रण के दहन के परिणामस्वरूप बनती है।

ऑक्सी-एसिटिलीन ज्वाला का बनना एक उदाहरण है। यह हाइलाइट करता है:

• कोर जोन;
• मध्यम रिकवरी क्षेत्र;
• फ्लेयर एंड जोन।

कितने जलेगैस-ऑक्सीजन मिश्रण। एसिटिलीन और ऑक्सीडाइज़र के अनुपात में अंतर एक अलग प्रकार की लौ को जन्म देता है। यह सामान्य, कार्बराइजिंग (एसिटिलेनिक) और ऑक्सीकरण संरचना हो सकती है।

सैद्धांतिक रूप से, शुद्ध ऑक्सीजन में एसिटिलीन के अपूर्ण दहन की प्रक्रिया को निम्नलिखित समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है: HCCH + O₂ → H_{2+ CO +CO (प्रतिक्रिया के लिए O}2) _{के एक मोल की आवश्यकता होती है।}

परिणामी आणविक हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड वायु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। अंतिम उत्पाद पानी और टेट्रावैलेंट कार्बन मोनोऑक्साइड हैं। समीकरण इस तरह दिखता है: CO + CO + H₂ + 1½O₂ → CO₂ + CO2 _+एच2_{ओ. इस प्रतिक्रिया के लिए 1.5 मोल ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। O}2 _{का योग करने पर, यह पता चलता है कि HCCH के 1 mol पर 2.5 mol खर्च किया जाता है। और चूंकि व्यवहार में पूरी तरह से शुद्ध ऑक्सीजन मिलना मुश्किल है (अक्सर इसमें अशुद्धियों के साथ थोड़ा सा संदूषण होता है), O}2 _{से HCCH का अनुपात 1.10 से 1.20 होगा।}

जब एसिटिलीन में ऑक्सीजन का अनुपात 1.10 से कम होता है, तो एक कार्बराइजिंग ज्वाला उत्पन्न होती है। इसकी संरचना में एक बड़ा कोर है, इसकी रूपरेखा धुंधली हो जाती है। ऐसी आग से ऑक्सीजन के अणुओं की कमी के कारण कालिख निकलती है।

यदि गैसों का अनुपात 1,20 से अधिक है, तो आधिक्य ऑक्सीजन के साथ एक ऑक्सीकरण ज्वाला प्राप्त होती है। इसके अतिरिक्त अणु लोहे के परमाणुओं और स्टील बर्नर के अन्य घटकों को नष्ट कर देते हैं। ऐसी ज्वाला में नाभिकीय भाग छोटा और नुकीला हो जाता है।

तापमान रीडिंग

हर कैंडल या बर्नर फायर जोन में हैऑक्सीजन अणुओं की आपूर्ति के कारण उनके मूल्य। एक खुली लौ का उसके विभिन्न भागों में तापमान 300°C से 1600°C तक होता है।

एक उदाहरण प्रसार और लामिना की लौ है, जो तीन गोले से बनती है। इसके शंकु में एक अंधेरा क्षेत्र होता है जिसमें 360 डिग्री सेल्सियस तक का तापमान और ऑक्सीकरण एजेंट की कमी होती है। इसके ऊपर ग्लो जोन है। इसका तापमान संकेतक 550 से 850 डिग्री सेल्सियस तक होता है, जो थर्मल दहनशील मिश्रण के अपघटन और इसके दहन में योगदान देता है।

बाहरी क्षेत्र बमुश्किल दिखाई देता है। इसमें लौ का तापमान 1560 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, जो ईंधन के अणुओं की प्राकृतिक विशेषताओं और ऑक्सीकरण एजेंट के प्रवेश की गति के कारण होता है। यह वह जगह है जहाँ जलना सबसे ज़ोरदार होता है।

पदार्थ विभिन्न तापमान स्थितियों में प्रज्वलित होते हैं। तो, धातु मैग्नीशियम केवल 2210 डिग्री सेल्सियस पर जलता है। कई ठोस पदार्थों के लिए, ज्वाला का तापमान लगभग 350°C होता है। माचिस और मिट्टी का तेल 800°C पर प्रज्वलित हो सकता है, जबकि लकड़ी 850°C से 950°C तक प्रज्वलित हो सकती है।

एक सिगरेट एक लौ से जलती है जिसका तापमान 690 से 790 डिग्री सेल्सियस और प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण में 790 डिग्री सेल्सियस से 1960 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। 1350 डिग्री सेल्सियस पर गैसोलीन प्रज्वलित होता है। जलती हुई शराब की लौ का तापमान 900 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है।