De antika grekerna och alkymisterna trodde att eld själv var ett element, tillsammans med jord, luft och vatten. Men den moderna definitionen av en element avser antalet protoner en rent ämne besitter. Eld består av många olika ämnen, så det är inte ett element.
För det mesta är eld en blandning av heta gaser. Flammor är resultatet av en kemisk reaktion, främst mellan syre i luften och ett bränsle, såsom trä eller propan. Förutom andra produkter produceras reaktionen koldioxid, ånga, ljus och värme. Om lågan är tillräckligt varm, joniseras gaserna och blir ännu en materiens tillstånd: plasma. Att bränna en metall, såsom magnesium, kan jonera atomerna och bilda plasma. Denna typ av oxidation är källan till det intensiva ljuset och värmen i en plasmafacklare.
Medan det finns en liten mängd jonisering pågår i en vanlig eld, är det mesta av frågan i lågan en gas. Således är det säkraste svaret för "Hur är ämnesläget i elden?" är att säga att det är en gas. Eller, du kan säga att det mestadels är gas, med en mindre mängd plasma.
Olika delar av en flamma
Det finns flera delar av en låga; var och en består av olika kemikalier.
- Nära basen på en låga, syre och bränsledånga blandas som oförbränd gas. Sammansättningen för denna del av flamman beror på bränslet som används.
- Ovanför detta är regionen där molekylerna reagerar med varandra i förbränningsreaktion. Återigen beror reaktanterna och produkterna på bränslets natur.
- Ovanför detta område är förbränningen fullbordad och produkterna från den kemiska reaktionen kan hittas. Dessa är vanligen vattenånga och koldioxid. Om förbränningen är ofullständig kan en brand också avge små fasta partiklar av sot eller aska. Ytterligare gaser kan frigöras från ofullständig förbränning, särskilt av "smutsigt" bränsle, såsom kolmonoxid eller svaveldioxid.
Även om det är svårt att se det, expanderar lågor utåt som andra gaser. Delvis är detta svårt att observera eftersom vi bara ser den del av lågan som är tillräckligt varm för att avge ljus. En låga är inte rund (utom i rymden) eftersom de heta gaserna är mindre täta än den omgivande luften, så de stiger upp.
Flammans färg är en indikation på dess temperatur och den kemiska sammansättningen av bränslet. En låga avger glödande ljus, vilket innebär att ljus med den högsta energin (den hetaste delen av lågan) är blått, och att med den minsta energin (den svalaste delen av lågan) är rödare. Bränslets kemi spelar också sin roll, och detta är grunden för lågtest för att identifiera kemisk sammansättning. Till exempel kan en blå låga verka grön om ett borinnehållande salt är närvarande.