Når jeg brænder isopropylalkohol (IPA), brænder den orange. Men når jeg brænder ethylalkohol, brænder det helt blåt. Hvorfor er det?

IPA har et andet carbon: hydrogen-forhold end ethanol. Der forekommer mere ufuldstændig forbrænding med IPA, derfor er den røgfyldte orange flamme og lugten af sod. Ethanol forbrændes mere fuldstændigt, hvilket fører til en blå (sodfri) flamme og ingen lugt.

Som svar på dit andet spørgsmål har ethanol sandsynligvis en lavere latent fordampningsvarme end IPA, hvilket resulterer i, at det fordamper hurtigt . Det tager meget varmeenergi væk fra bakken, når dette gøres, hvilket fører til, at bakken køles ned. En lignende effekt kan observeres, hvis du ved et uheld får nogle typer opløsningsmiddel på din hånd og føler en pludselig kulde, når de fordamper, og tager varmen fra din hud.

Kommentarer

• Det har mere at gøre med længden af kulstofkæden og stærk emission af CC som radikaler. Methylalkohol Brænder af næsten usynlig flamme. Erhylakohol med blå flamme, nogle gange med gul i nogle flammedele. . IPA forventes at gøre mere af gul / orange farve.
• Gul: Der er altid mulighed for " forurening " med natrium – det tager ikke ' at gøre en flamme gul.
• @Peter Mortensen Det er sandt. Men jeg formoder, at man kan skelne det fra BB-lignende stråling efter farve og hovedsagelig den rumlige fordeling af farve over flammen. Og der er den nævnte " lugt af sod ", der fører til CC-kæder, hvad der ikke kan styres af natrium.

Interessant observation. Den blå flammefarve på alle kulbrintebrændsler skyldes emission af små diatomiske kularter såsom $ C_2 $ eller CH. Der er ikke noget magisk ved IPA, der har en gul flamme. Den gule flamme stammer fra ufuldstændig forbrænding. Der er mere kulstof pr. Mol IPA sammenlignet med ethanol. Gule flammer kaldes reducerende flammer og blå flammer kaldes oxiderende flammer.

I ældre tider, hvor Bunsen-brænderen blev undervist i detaljer, blev det vist, at en blå flamme af metan let kan omdannes til en gul flamme ved ændring af lufttilførselsventilen. Den gule farve, hvis du ser gennem et spektroskop, er et kontinuerligt spektrum (regnbue-lignende), som viser, at det er som en sort kropsradiator. Den sorte kropsradiator er intet andet end glødende sodpartikler, glødende kul, men meget lille. På den anden side viser den blå flamme båndlignende struktur. Jeg havde engang en chance for at se den blå acetylenflamme med luft med et diffraktionsgitter. Det var et fantastisk syn. Strukturen af farvede bånd blev aldrig set før. De kaldes Svanebånd. Desværre kan jeg ikke finde nogen farvebilleder i Google Billeder af svanebånd.

Her er et eksempel fra et papir fra Plucker og Hittrof fra 1857, “I. Om spektrene af antændte gasser og dampe med særlig hensyn til de forskellige spektre af det samme elementære gasformige stof “. Dette mere end 150 år gamle billede gør ikke retfærdighed mod det, du ser i virkeligheden af et ekstremt smukt spektrum.

Kommentarer

• Svanebånd er et emne i Flame Spectroscopy, del 1 og 2, af Radu Mavrodineanu og Henri Boiteux, Wiley, 1965. Jeg har ikke denne klassiske bog, og det er ekstremt svært at få en original, selvom referencen ovenfor måske være en senere udgave eller genoptryk. Mavro brugte mange eksotiske flammeblandinger, herunder cyanogen og ilt. Jeg vedder på, at der er farveplader i bogen: de gjorde et professionelt arbejde i gamle dage! Måske har nogen bogen og kan tjekke.
• Tak Prof.Ed, Mavrodineanu ' s redigerede bog om Analytical Flame Spectroscopy er online på Internet Archive. Desværre ingen farveplader der. Jeg tjekkede Svanens ' s originale papir fra 1857, ingen tal. Jeg var dog chokeret over at se kommentaren i bogen " Draper i 1848 [26], da han så gennem et spektroskop på cyanogenflammen, sagde: " Der var et spektrum, der var så smukt, at det er umuligt at beskrive det med ord eller skildre det i farver. " Jeg kan ikke være mere enig.
• Gul: Der er altid mulighed for " forurening " med natrium – det gør det ikke ' t tage meget for at gøre en flamme gul. Jeg er overrasket over, at en alkohol med kun et mere kulstofatom sammenlignet med ethanol og næsten det samme kogepunkt (78 ° C vs. 83 ° C) udviser denne adfærd (stearinsyre har en 18-carbon-kæde). Azeotropen med vand er 88 vægt% (96 vægt% for ethanol). Isopropylalkoholdamp er tættere end luft – kan det spille en rolle?
• At komme fra azeotropen til 99,5% kan kræve noget " kemisk " betyder, potentielt at indføre små mængder natrium. Det ser ud til, at en af metoderne til at bryde azeotropen faktisk er at tilføje NaCl (og destillation) …
• Hvis vi antager, at IPA var forurenet af nogle grunde, hvorfor skulle vi antage, at OP havde ultrarent ethanol. Han kan aldrig få adgang til absolut ethanol, der er tør og ren. Studenten nævnte tydeligt sod, hvilket antydede, at det var en reducerende flamme. Olieflammer producerer også meget sod, jeg er ikke sikker på, om du har set gamle olielamper. De bruges stadig i nogle indiske templer under tilbedelse.

Udvider på @PeterMortensens kommentarer ( 1 , 2 ) her er nogle andre diskussioner om, hvordan en lille forurening af natrium kan føre til orange flammer:

Fra Hvorfor laver luftfugteren en flamme orange? :

Fra dette svar til det:

OK, det er lykkedes mig at måle nogle spektre ved hjælp af mit Amadeus-spektrometer med brugerdefineret driver. Jeg brugte 15 s integrationstid med flammen ca. 3-5 cm fra SMA905-stikket på spektret rometer krop.

Under de to spektre er overlejret, med den blå kurve svarende til den blå flamme, og den orange svarer til flammen med noget orange. Jeg har filtreret dataene med 5-punkts glidende gennemsnit inden plotting. Spektrometeret har lavere følsomhed nær UV og IR, så se bort fra støj der.

(Klik på billedet for en større version.)