Découvrez les 9 couleurs différentes des flammes (et pourquoi cela se produit)

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Les flammes colorées sont une astuce éblouissante utilisée par les pompiers, dans les feux d'artifice et pour animer les feux de camp. La couleur émise par une substance en combustion est également importante en laboratoire, car tout le spectre de la lumière peut être exposé par les flammes en fonction de la température de la flamme et des produits chimiques brûlés. Nous découvrirons les 9 couleurs différentes des flammes et pourquoi cela se produit maintenant.

©LYagovy/ via Getty Images

Les flammes sont un processus de combinaison rapide avec l'oxygène et de combustion. Ceci est dû à une réaction exothermique qui signifie que la combinaison de l'oxygène (O) et de substances en combustion libère de l'énergie dans son environnement. La combustion crée de la lumière et de la chaleur grâce à cette libération d'énergie.

La température et la couleur des flammes dépendent de ce qui brûle. Plus la chaleur à laquelle une substance est brûlée est élevée, plus la couleur de la flamme est déterminante.

Dans les incendies couramment observés, les flammes les plus chaudes brûlent en bleu. À mesure que la température diminue, les flammes apparaissent blanches, jaunes, orange, rouge vif, puis rouge foncé. Brûler des objets spécifiques à la bonne température dans la bonne situation crée des flammes aux couleurs nouvelles comme le rose, le vert et le noir.

Lorsqu’un atome est chauffé, ses électrons sautent à un niveau d’énergie plus élevé que celui où ils existent naturellement. En effet, l'énergie thermique de la chaleur devient de l'énergie cinétique et provoque l'accélération des électrons.

Cette accélération est suffisamment spectaculaire pour pousser les électrons vers une orbitale plus élevée que celle dans laquelle ils se trouvent habituellement. Lorsque ces électrons excités retombent de leur orbitale supérieure vers leur orbitale normale, ils émettent un photon.

Ces protons spécifiques sont souvent perçus comme de la lumière par les humains. Selon la substance, il faut une certaine quantité de chaleur pour que la lumière soit produite. Cette lumière varie en fonction de ce qui brûle.

©Martina Unbehaben/Shutterstock.com

Lorsque le magnésium (Mg) brûle, il crée une lumière blanche. Lorsque des substances contenant du béryllium (Be) sont brûlées, elles créent également une flamme blanche.

Le sulfate de magnésium (MgSO4), également connu sous le nom de sel d'Epsom, est la substance la plus couramment brûlée lorsqu'un feu blanc est souhaité en dehors d'un laboratoire. Cependant, brûler du sel d’Epsom sur un feu de bois ne produira pas de flamme blanche car la flamme blanche est dominée par la couleur de la combustion des hydrocarbures présents.

Pour obtenir une flamme blanche lors de la combustion du sel d’Epsom, le feu initial doit être alimenté par quelque chose qui est pratiquement invisible une fois brûlé. Ces substances comprennent l'éthanol, le méthanol et l'alcool isopropylique. C’est ainsi que la plupart des feux blancs sont créés par les artistes du feu.

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La manipulation délibérée des flammes pour qu'elles apparaissent bleues se fait en brûlant du chlorure cuivreux (CuCl) ou plus communément du butane (C4H10). La présence d'arsenic (As) produira une flamme bleue et la combustion du germanium (Ge) créera une flamme bleu pâle.

Comprendre les flammes bleues est particulièrement intéressant lorsqu’on parle de lutte contre les incendies. Dans le bois qui couve, la surface de l'objet en feu se situe entre 842 et 1292 degrés Fahrenheit.

Lorsque le haut de cette plage est dépassé, la chaleur rayonnante de l'objet en combustion crée une courte flamme bleue qui épouse la surface en combustion. Il s’agit d’un exemple de combustion d’hydrocarbures dans un environnement unique, et pour que le bois devienne aussi chaud, la surface doit être constituée de charbon de bois fumant. Les flammes bleues en dehors de cette situation n'apparaissent généralement pas tant qu'un objet n'est pas à une température d'au moins 2 600 degrés Fahrenheit.

Ces flammes bleues se produisent parce qu'un niveau de rayonnement critique a été dépassé, ce qui rend l'environnement immédiat beaucoup plus chaud que l'objet inflammable lui-même. Cette flamme bleue est à l’origine de la propagation de la plupart des incendies de maison et des incendies de forêt, car elle est provoquée par l’irradiation. Cela signifie que lorsqu’un feu brûle, il chauffe les objets environnants à un point tel qu’ils commencent à s’enflammer indépendamment. Ces flammes indépendantes commencent par une flamme bleue basse.