イソプロピルアルコール(IPA)を燃やすと、オレンジ色に燃えます。しかし、私がエチルアルコールを燃やすと、それは完全に青く燃えます。どうしてこれなの?

小さなアルミトレイで焼きました。 IPAがオレンジ色に燃焼している間は煤の臭いがしましたが、エタノールが青色に燃焼している間は臭いはありません。

また、エタノールは燃焼前にトレイに注いだときにトレイを非常に冷たくしましたイソプロピルアルコールと比較して、これはどのように説明できますか?

注:IPA濃度は99%、エタノールは97%です

コメント

  • イソプロパノールが純粋であると確信していますか?そうではないようです。
  • イソプロピルアルコールの割合は99.5%?70%?91%?グレード(産業、実験室など) 。)?
  • このような非常に単純な実験の良いところは、報告された観察結果を確認するためだけに、他の人が繰り返すことができることです。これを行わないと、説明が得られるリスクがあります。スキーの前が遠すぎます。
  • @PeterMortensenもっと複雑なものを提案する前に、必ず除外する必要があります。'を追加しました補足回答 bor PhysicsSEからのボート。

回答

IPAの炭素:水素比はエタノールとは異なります。 IPAではより不完全な燃焼が発生するため、煙のようなオレンジ色の炎と煤の臭いが発生します。エタノールはより完全に燃焼し、青い(すすのない)炎になり、臭いがなくなります。

2番目の質問への回答として、エタノールはIPAよりも蒸発潜熱が低く、急速に蒸発する可能性があります。 。これを行うと、トレイから多くの熱エネルギーが奪われ、トレイが冷却されます。ある種の溶剤を誤って手に取り、それらが蒸発して皮膚から熱を奪うときに突然の冷たさを感じた場合にも、同様の効果が見られます。

コメント

  • それは、炭素鎖の長さとラジカルのようなCCの強い放出と関係があります。メチルアルコールほとんど目に見えない炎で燃えます。青い炎のErhylakohol、時にはいくつかの炎の部分に黄色があります。 。 IPAは、黄色/オレンジ色をより多くすることが期待されています。
  • 黄色:"汚染の可能性は常にあります"ナトリウムを使用-炎を黄色にするのにそれほど時間はかかりません。
  • @PeterMortensenそれは本当です。しかし、色と主に炎全体の色の空間分布によって、BBのような放射と区別できると思います。そして、言及された"煤の臭い"があり、ナトリウムでは管理できないCCチェーンにつながります。

回答

興味深い観察。すべての炭化水素燃料の青い炎の色は、 $ C_2 $ やCHなどの小さな二原子炭素種の放出によるものです。 IPAが黄色い炎を持っていることには魔法のようなものは何もありません。黄色い炎は不完全燃焼に起因します。エタノールと比較して、IPA1モルあたりの炭素が多くなります。黄色い炎は還元炎と呼ばれ、青い炎は酸化炎と呼ばれます。

ブンゼンバーナーが詳細に教えられていた昔、メタンの青い炎は簡単に黄色の炎に変換できることが示されていました。給気バルブの変更。分光器を通して見ると、黄色は連続スペクトル(虹のような)であり、黒体放射体のようであることを示しています。黒体放射体は、光る煤(炭素)粒子、光るチャコールに他なりませんが、非常に小さいものです。一方、青い炎は帯状の構造を示しています。私はかつて、回折格子を使って空気で青いアセチレンの炎を見る機会がありました。それは驚くべき光景でした。色付きの帯の構造はこれまで見られませんでした。彼らはスワンバンドと呼ばれています。残念ながら、Google画像検索のスワンバンドにはカラー画像が見つかりません。

これは、PluckerとHittrofによる1857年の論文の1つの例です。「I。特に注意して、点火されたガスと蒸気のスペクトルについて同じ元素ガス状物質の異なるスペクトルに」。この150年以上前の写真は、非常に美しいスペクトルの現実に見られるものを正当化するものではありません。 スワンバンド

コメント

  • スワンバンドは、RaduMavrodineanuとHenriBoiteux、Wiley、1965年のFlame Spectroscopy、パート1および2のトピックです。私はこの古典的な本を持っておらず、オリジナルを入手するのは非常に困難ですが、上記の参照は後の版または再版である。 Mavroは、シアンや酸素など、多くのエキゾチックな炎の混合物を使用していました。この本にはカラープレートがあるに違いない:彼らは昔プロの仕事をしていた!たぶん誰かが本を持っていてチェックできるでしょう。
  • 教授に感謝します。Ed、Mavrodineanu 'が編集した分析炎分光法に関する本は、インターネットアーカイブでオンラインになっています。残念ながら、そこにはカラープレートがありません。 Swan 'の1857年の原紙をチェックしましたが、数字はありません。しかし、1848年の" Draperの本[26]で、シアンの炎を分光器で見たときのコメントを見てショックを受けました。"非常に美しいスペクトルがあったため、言葉で説明したり、色で表現したりすることはできません。"これ以上同意できません。
  • 黄色:ナトリウムによる"汚染"の可能性は常にあります-それは'炎を黄色にするのに多くの時間がかかります。エタノールと比較して炭素原子が1つだけ多く、沸点がほぼ同じであるアルコール(78 ° Cと83 ° C)はこの振る舞いを示します(ステアリン酸は18炭素鎖を持っています)。水との共沸混合物は88wt%(エタノールの場合は96 wt%)です。イソプロピルアルコール蒸気は空気よりも密度が高い-それが役割を果たす可能性はありますか?
  • 共沸混合物から99.5%に到達するには、"化学物質は、少量のナトリウムを導入する可能性があることを意味します。共沸混合物を破壊する方法の1つは、実際にはNaClの添加(および蒸留)であるようです…
  • 何らかの理由でIPAが汚染されていると想定する場合、OPに超高純度エタノールが含まれていると想定する必要があります。彼は、乾燥していて純粋な無水エタノールにアクセスすることはできません。学生は、それが還元炎であることを暗示する煤について明確に言及しました。石油の炎もすすをたくさん生成します。古い石油ランプを見たことがあるかどうかはわかりません。礼拝中にいくつかのインドの寺院でまだ使用されています。

回答

@PeterMortensenのコメントを拡張( 1 2 )ここでは、ナトリウムのわずかな汚染がどのように起こり得るかについての他の議論があります。オレンジ色の炎につながる:

加湿器がストーブの炎をオレンジ色にするのはなぜですか?

加湿器なしの青い炎 加湿器が近くにある黄色い炎


この回答から:

ここに画像の説明を入力

OK、カスタムドライバーを備えたAmadeus分光計を使用して、いくつかのスペクトルを測定できました。スペクトルのSMA905コネクタから約3〜5cmの炎で15秒の積分時間を使用しました。ロメーター本体。

以下の2つのスペクトルは重ね合わされており、青い曲線は青い炎に対応し、オレンジ色の曲線はオレンジ色の炎に対応しています。プロットする前に、5ポイントの移動平均でデータをフィルタリングしました。分光計はUVおよびIRの近くで感度が低いため、そこでのノイズは無視してください。

(画像をクリックすると拡大表示されます。)

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