Kiedy spalam alkohol izopropylowy (IPA), pali się na pomarańczowo. Ale kiedy palę alkohol etylowy, pali się całkowicie na niebiesko. Dlaczego to?

IPA ma inny stosunek węgla do wodoru niż etanol. W przypadku IPA występuje więcej niecałkowitego spalania, stąd dymny pomarańczowy płomień i zapach sadzy. Etanol spala się pełniej, co prowadzi do niebieskiego (wolnego od sadzy) płomienia i braku zapachu.

W odpowiedzi na Twoje drugie pytanie, etanol prawdopodobnie ma niższe utajone ciepło parowania niż IPA, co powoduje szybkie parowanie . Zabiera przy tym dużo energii cieplnej z tacy, co prowadzi do schłodzenia tacy. Podobny efekt można zaobserwować, jeśli przypadkowo dostaniesz na dłoń niektóre rodzaje rozpuszczalników i poczujesz nagły chłód podczas parowania, odbierając ciepło od skóry.

Komentarze

• Ma to więcej wspólnego z długością łańcucha węglowego i silną emisją rodników podobnych do CC. Alkohol metylowy Spala się prawie niewidzialnym płomieniem. Erhylakohol z niebieskim płomieniem, czasem z żółtym w niektórych częściach płomienia. . Oczekuje się, że IPA wytworzy więcej żółtego / pomarańczowego koloru.
• Żółty: zawsze istnieje możliwość " zanieczyszczenia " z sodem – nie ' nie wymaga dużo, aby płomień stał się żółty.
• @Peter Mortensen To prawda. Ale przypuszczam, że można go odróżnić od promieniowania podobnego do BB na podstawie koloru, a przede wszystkim przestrzennego rozkładu koloru w całym płomieniu. I jest wspomniany " zapach sadzy ", prowadzący do łańcuchów CC, którym nie radzi sobie sód.

Ciekawa obserwacja. Niebieski płomień wszystkich paliw węglowodorowych wynika z emisji małych dwuatomowych form węgla, takich jak $ C_2 $ lub CH. Nie ma nic magicznego w IPA z żółtym płomieniem. Żółty płomień pochodzi z niepełnego spalania. Na mol IPA jest więcej węgla w porównaniu z etanolem. Żółte płomienie nazywane są płomieniami redukującymi, a niebieskie płomienie nazywane są płomieniami utleniającymi.

W dawnych czasach, kiedy szczegółowo nauczano palnika Bunsena, pokazano, że niebieski płomień metanu można łatwo przekształcić w żółty płomień przez zmiana zaworu zasilania powietrzem. Żółty kolor, jeśli patrzysz przez spektroskop, jest widmem ciągłym (podobnym do tęczy), co pokazuje, że jest jak promiennik ciała czarnego. Promiennik czarnego ciała to nic innego jak świecąca cząsteczka sadzy (węgla), świecący węgiel chromowany, ale bardzo mała. Z drugiej strony niebieski płomień wykazuje strukturę przypominającą pas. Kiedyś miałem okazję oglądać niebieski płomień acetylenowy z powietrzem z siatką dyfrakcyjną. To był niesamowity widok. Struktura kolorowych pasków nigdy wcześniej nie była widziana. Nazywają się bandami łabędzi. Niestety, nie mogę znaleźć żadnych kolorowych obrazów w Google Images of Swan bands.

Oto jeden przykład z pracy Pluckera i Hittrofa z 1857 roku: „I. O widmach zapalonych gazów i par, ze szczególnym uwzględnieniem do różnych widm tej samej elementarnej substancji gazowej ”. Ten ponad 150-letni obraz nie oddaje sprawiedliwości temu, co widzisz w rzeczywistości o niezwykle pięknym spektrum.

Komentarze

• Zespoły łabędzi są tematem w Flame Spectroscopy, część 1 i 2, autorstwa Radu Mavrodineanu i Henri Boiteux, Wiley, 1965. Nie mam tej klasycznej książki i niezwykle trudno jest uzyskać oryginał, chociaż powyższe odniesienie może być późniejszym wydaniem lub przedrukiem. Mavro używał wielu egzotycznych mieszanin płomieni, w tym cyjanu i tlenu. Założę się, że w książce są kolorowe tablice: kiedyś wykonywali zawodową robotę! Może ktoś ma książkę i może sprawdzić.
• Dziękuję prof.Ed, Mavrodineanu ', zredagowana książka o analitycznej spektroskopii płomienia jest dostępna online w Internet Archive. Niestety nie ma tam kolorowych tablic. Sprawdziłem oryginalny artykuł Swana ' z 1857 roku, brak danych. Jednak byłem zszokowany, gdy zobaczyłem komentarz w książce " w 1848 r. [26], w którym Draper patrzył na płomień cyjanu przez spektroskop i powiedział: " Było widmo tak piękne, że nie da się go opisać słowami ani przedstawić w kolorach. " Nie mogę się bardziej zgodzić.
• Żółty: zawsze istnieje możliwość " zanieczyszczenia " sodem – nie ' Nie potrzeba dużo, aby płomień był żółty. Dziwię się, że alkohol mający tylko jeden atom węgla więcej niż etanol i prawie taka sama temperatura wrzenia (78 ° C vs 83 ° C) wykazywałby takie zachowanie (kwas stearynowy ma łańcuch 18-węglowy). Azeotrop z wodą stanowi 88% wag. (96% wag. Etanolu). Opary alkoholu izopropylowego są gęstsze od powietrza – czy to może odgrywać jakąś rolę?
• Przejście z azeotropu do 99,5% może wymagać " chemicznego " oznacza potencjalne wprowadzenie niewielkich ilości sodu. Wydaje się, że jedną z metod rozbijania azeotropu w rzeczywistości jest dodanie NaCl (i destylacji) …
• Jeśli przyjmiemy, że IPA był zanieczyszczony z jakichś powodów, dlaczego mielibyśmy zakładać, że OP zawiera ultraczysty etanol. Nigdy nie może mieć dostępu do absolutnego etanolu, który jest suchy i czysty. Student wyraźnie wspomniał o sadzy, co sugerowało, że był to płomień redukujący. Płomienie oleju również wytwarzają dużo sadzy, nie jestem pewien, czy widziałeś stare lampy naftowe. Nadal są używane w niektórych indyjskich świątyniach podczas wielbienia Boga.

Rozwinięcie komentarzy @PeterMortensen ” ( 1 , 2 ) tutaj jest inna dyskusja na temat tego, jak niewielkie zanieczyszczenie sodem może prowadzą do pomarańczowych płomieni:

From Dlaczego nawilżacz sprawia, że płomień w piecu jest pomarańczowy? :

Z odpowiedzi na to:

OK, udało mi się zmierzyć niektóre widma za pomocą mojego spektrometru Amadeus z niestandardowym sterownikiem. Wykorzystałem 15-sekundowy czas integracji z płomieniem około 3-5 cm od złącza SMA905 na widmie korpus rometru.

Poniżej dwa widma są nałożone, przy czym niebieska krzywa odpowiada niebieskiemu płomieniu, a pomarańczowa odpowiada płomieniu z odrobiną pomarańczy. Przed wykreśleniem przefiltrowałem dane za pomocą 5-punktowej średniej ruchomej. Spektrometr ma niższą czułość w pobliżu UV i IR, więc zignoruj tam szum.

(Kliknij obraz, aby wyświetlić większą wersję.)