Når jeg brenner isopropylalkohol (IPA), brenner den oransje. Men når jeg brenner etylalkohol, brenner den helt blått. Hvorfor er det sånn?

IPA har et annet karbon: hydrogenforhold enn etanol. Det forekommer mer ufullstendig forbrenning med IPA, derav den røykfylte oransje flammen og lukten av sot. Etanol brenner seg mer fullstendig, noe som fører til en blå (sotfri) flamme og ingen lukt.

Som svar på ditt andre spørsmål har etanol sannsynligvis lavere latent fordampningsvarme enn IPA, noe som resulterer i at det fordamper raskt . Det tar mye varmeenergi fra skuffen når du gjør dette, noe som fører til at skuffen kjøles ned. En lignende effekt kan observeres hvis du ved et uhell får noen typer løsemiddel på hånden og føler en plutselig kulde når de fordamper, og tar varme fra huden din.

Kommentarer

• Det har mer å gjøre med karbonkjedens lengde og sterk utslipp av CC som radikaler. Metylalkohol Brenner av nesten usynlig flamme. Erhylakohol med blå flamme, noen ganger med gul i noen flammedeler. . IPA forventes å gi mer gul / oransje farge.
• Gul: Det er alltid muligheten for " forurensning " med natrium – det tar ikke ' å gjøre en flamme gul.
• @Peter Mortensen Det er sant. Men jeg antar at man kan skille den fra BB-lignende stråling etter farge og hovedsakelig den romlige fordelingen av farge over flammen. Og det er den nevnte " lukten av sot ", som fører til CC-kjeder, det som ikke kan styres av natrium.

Interessant observasjon. Den blå flammefargen på alle hydrokarbonbrensler skyldes utslipp av små diatomiske karbonarter som $ C_2 $ eller CH. Det er ikke noe magisk ved at IPA har en gul flamme. Den gule flammen stammer fra ufullstendig forbrenning. Det er mer karbon per mol IPA sammenlignet med etanol. Gule flammer kalles reduserende flammer og blå flammer kalles oksiderende flammer.

I eldre tider da Bunsen-brenneren ble undervist i detalj, ble det vist at en blå flamme av metan lett kan omdannes til en gul flamme ved endre lufttilførselsventilen. Den gule fargen, hvis du ser gjennom et spektroskop, er et kontinuerlig spektrum (regnbue-lignende), som viser at det er som en svart kroppsradiator. Den svarte kroppsradiatoren er ingenting annet enn glødende sot (karbon) partikkel, glødende kol, men veldig liten. På den annen side viser den blå flammen båndlignende struktur. Jeg hadde en gang en sjanse til å se den blå acetylenflammen med luft med et diffraksjonsgitter. Det var et fantastisk syn. Strukturen til fargede bånd ble aldri sett før. De kalles Svaneband. Dessverre kan jeg ikke finne noen fargebilder i Google Images av Swan-bånd.

Her er ett eksempel fra et papir fra 1857 av Plucker og Hittrof, «I. Om spektrene av antente gasser og damp, med spesiell hensyn til de forskjellige spektrene av den samme elementære gassformige substansen «. Dette mer enn 150 år gamle bildet gjør ikke rettferdighet til det du ser i virkeligheten av et ekstremt vakkert spektrum.

Kommentarer

• Svanebånd er et tema i Flame Spectroscopy, Parts 1 and 2, av Radu Mavrodineanu og Henri Boiteux, Wiley, 1965. Jeg har ikke denne klassiske boken, og det er ekstremt vanskelig å få en original, selv om referansen ovenfor kanskje være en senere utgave eller omtrykk. Mavro brukte mange eksotiske flammeblandinger, inkludert cyanogen og oksygen. Jeg vedder på at det er fargeplater i boka: de gjorde en profesjonell jobb i gamle dager! Kanskje noen har boka og kan sjekke.
• Takk Prof.Ed, Mavrodineanu ' sin redigerte bok om Analytical Flame Spectroscopy er online på Internet Archive. Dessverre ingen fargeplater der. Jeg sjekket Swan ' s originalpapir fra 1857, ingen figurer. Imidlertid var jeg sjokkert over å se kommentaren i boka " Draper i 1848 [26], da han så gjennom et spektroskop på cyanogenflammen, sa: " Det var et spektrum så vakkert at det er umulig å beskrive det med ord eller skildre det i farger. " Jeg kan ikke være mer enig.
• Gul: Det er alltid mulighet for " forurensning " med natrium – det gjør ikke ' ikke ta mye for å gjøre en flammegul. Jeg er overrasket over at en alkohol med bare ett karbonatom til sammenliknet med etanol og nesten samme kokepunkt (78 ° C vs. 83 ° C) ville utvise denne oppførselen (stearinsyre har en 18-karbonkjede). Azeotropen med vann er 88 vekt% (96 vekt% for etanol). Isopropylalkoholdamp er tettere enn luft – kan det spille en rolle?
• Å komme fra azeotropen til 99,5% kan kreve noe " kjemisk " betyr potensielt innføring av små mengder natrium. Det virker som en av metodene for å bryte azeotropen faktisk er å tilsette NaCl (og destillasjon) …
• Hvis vi antar at IPA var forurenset av noen grunner, hvorfor skulle vi anta at OP hadde ultrarent etanol. Han kan aldri ha tilgang til absolutt etanol som er tørt og rent. Studenten nevnte tydelig sot som antydet at det var en reduserende flamme. Oljeflammer produserer mye sot også, jeg er ikke sikker på om du har sett gamle oljelamper. De brukes fremdeles i noen indiske templer under tilbedelse.

Utvider på @PeterMortensens kommentarer ( 1 , 2 ) her er noen andre diskusjoner om hvordan en liten forurensning av natrium kan føre til oransje flammer:

Fra Hvorfor lager luftfukteren en komfyrs flammeorange? :

Fra dette svaret til det:

OK, jeg har klart å måle noen spektre ved hjelp av Amadeus-spektrometeret mitt med tilpasset driver. Jeg brukte 15 s integrasjonstid med flammen ca 3-5 cm fra SMA905-kontakten på spektret rometer kropp.

Under de to spektrene er overlagret, med den blå kurven som tilsvarer den blå flammen, og den oransje tilsvarer flammen med litt oransje. Jeg har filtrert dataene med 5-punkts glidende gjennomsnitt før plotting. Spektrometeret har lavere følsomhet nær UV og IR, så se bort fra støyen der.

(Klikk på bildet for en større versjon.)