Quando eu queimo álcool isopropílico (IPA), ele fica laranja. Mas quando eu queimo álcool etílico, ele fica totalmente azul. Por que é isso?

O IPA tem uma relação carbono: hidrogênio diferente do etanol. Há mais combustão incompleta ocorrendo com IPA, daí a chama laranja esfumaçada e o cheiro de fuligem. O etanol arde mais completamente, levando a uma chama azul (sem fuligem) e sem cheiro.

Em resposta à sua segunda pergunta, o etanol provavelmente tem um calor latente de vaporização menor do que o IPA, resultando em sua evaporação rápida . Ao fazer isso, retira muita energia térmica da bandeja, levando ao resfriamento da bandeja. Um efeito semelhante pode ser observado se você acidentalmente colocar alguns tipos de solvente em sua mão e sentir um frio repentino enquanto eles evaporam, absorvendo o calor de sua pele.

Comentários

• Tem mais a ver com o comprimento da cadeia de carbono e forte emissão de radicais como CC. Methylalkohol queima por uma chama quase invisível. Erhylakohol com chama azul, às vezes com amarelo em algumas partes da chama. . Espera-se que o IPA produza mais amarelo / laranja.
• Amarelo: sempre há a possibilidade de " contaminação " com sódio – não ' demora muito para tornar uma chama amarela.
• @Peter Mortensen É verdade. Mas suponho que seja possível distingui-la da radiação do tipo BB pela cor e principalmente pela distribuição espacial da cor na chama. E há o mencionado " cheiro de fuligem ", levando a cadeias de CC, que não podem ser gerenciadas pelo sódio.

Observação interessante. A cor da chama azul de todos os combustíveis de hidrocarbonetos é devido à emissão de pequenas espécies de carbono diatômico como $ C_2 $ ou CH. Não há nada mágico em o IPA ter uma chama amarela. A chama amarela tem origem na combustão incompleta. Existe mais carbono por mol de IPA em comparação com o etanol. As chamas amarelas são chamadas de chamas redutoras e as chamas azuis são chamadas de chamas oxidantes.

Nos tempos antigos, quando o bico de Bunsen era ensinado em detalhes, foi mostrado que uma chama azul de metano pode ser facilmente convertida em uma chama amarela por alterar a válvula de suprimento de ar. A cor amarela, se você observar através de um espectroscópio, é um espectro contínuo (tipo arco-íris), o que mostra que é como um radiador de corpo negro. O radiador de corpo negro nada mais é do que uma partícula de fuligem (carbono) brilhante, um carvão brilhante, mas muito pequeno. Por outro lado, a chama azul mostra uma estrutura semelhante a uma faixa. Certa vez, tive a chance de ver a chama de acetileno azul com ar com uma grade de difração. Foi uma visão incrível . A estrutura de faixas coloridas nunca foi vista antes. Eles são chamados de bandas Swan. Infelizmente, não consigo encontrar nenhuma imagem colorida no Google Images de bandas de cisne.

Aqui está um exemplo de um artigo de Plucker e Hittrof de 1857, “I. Sobre o espectro de gases e vapores inflamados, com consideração especial aos diferentes espectros da mesma substância gasosa elementar “. Esta foto de mais de 150 anos não está fazendo justiça ao que você vê na realidade de um espectro extremamente bonito.

Comentários

• Bandas de cisne são um tópico em Espectroscopia de chama, partes 1 e 2, de Radu Mavrodineanu e Henri Boiteux, Wiley, 1965. Não tenho este livro clássico e é extremamente difícil conseguir um original, embora a referência acima possa ser uma edição posterior ou reimpressão. Mavro usou muitas misturas de chamas exóticas, incluindo cianogênio e oxigênio. Aposto que há placas de cores no livro: eles faziam um trabalho profissional nos velhos tempos! Talvez alguém esteja com o livro e possa verificar.
• Obrigado, Prof.Ed, Mavrodineanu ' s livro editado sobre Analytical Flame Spectroscopy está online no Internet Archive. Infelizmente não há placas de cores lá Eu verifiquei o ' s artigo original de 1857 de Swan, sem figuras. No entanto, fiquei chocado ao ver o comentário no livro " Draper em 1848 [26], ao olhar através de um espectroscópio para a chama de cianogênio, disse: " Havia um espectro tão bonito que é impossível descrevê-lo por palavras ou pintá-lo em cores. " Não posso concordar mais.
• Amarelo: sempre há a possibilidade de " contaminação " com sódio – não ' Não é preciso muito para fazer uma chama amarela. Estou surpreso que um álcool com apenas um átomo de carbono a mais em comparação com o etanol e quase o mesmo ponto de ebulição (78 ° C vs. 83 ° C) exibiria esse comportamento (o ácido esteárico tem uma cadeia de 18 carbonos). O azeótropo com água é de 88% em peso (96% em peso para etanol). O vapor de álcool isopropílico é mais denso que o ar – isso poderia ter alguma função?
• Ir do azeótropo para 99,5% pode exigir algum " produto químico " significa potencialmente introduzir pequenas quantidades de sódio. Parece que um dos métodos para quebrar o azeótropo na verdade é adicionar NaCl (e destilação) …
• Se estamos assumindo que o IPA foi contaminado por alguma razão, por que deveríamos supor que o OP tinha etanol ultrapuro. Ele nunca pode ter acesso ao etanol absoluto, que é seco e puro. O aluno mencionou claramente a fuligem, o que implicava ser uma chama redutora. As chamas de óleo também produzem muita fuligem, não tenho certeza se você viu lamparinas antigas. Eles ainda são usados em alguns templos indianos durante a adoração.

Expandindo os comentários de @PeterMortensen ” ( 1 , 2 ) aqui está alguma outra discussão sobre como uma pequena contaminação de sódio pode levam a chamas laranja:

De Por que o umidificador torna a chama de um fogão laranja? :

De esta resposta para ela:

OK, consegui medir alguns espectros usando meu espectrômetro Amadeus com driver personalizado. Usei um tempo de integração de 15 s com a chama a cerca de 3-5 cm do conector SMA905 no visor corpo do rometro.

Abaixo, os dois espectros são sobrepostos, com a curva azul correspondendo à chama azul, e a laranja correspondendo à chama com um pouco de laranja. Eu filtrou os dados com uma média móvel de 5 pontos antes de traçar. O espectrômetro tem menor sensibilidade perto de UV e IV, então desconsidere o ruído lá.

(Clique na imagem para uma versão maior.)