عبد العزيز: استبدال وسائط مستغى عنها في الاستشهاد

2023-09-11T12:18:20Z

استبدال وسائط مستغى عنها في الاستشهاد

صفحة جديدة

[[ملف:Candleburning.jpg|تصغير|لهب مشتعلا جراء احتراق الشمعة]]
'''اَللَّهَبُ''' هو الجانب الغازي المرئي (الباعث للضوء) من النار. وهو ناتج تفاعل قوي [[تفاعل طارد للحرارة|طارد للحرارة]] (مثال, [[احتراق|الاحتراق]] [[أكسدة واختزال|وتفاعل الأكسدة الذاتي]])، وذلك في وسط غازي.<ref>{{استشهاد بكتاب|الأخير=Law|الأول=C. K.|عنوان=Combustion physics|ناشر=Cambridge University Press|مكان=Cambridge, England|سنة=2006|صفحة=300|الفصل=Laminar premixed flames|ردمك=0-521-87052-6|مسار= http://books.google.com/?id=vWgJvKMXwQ8C&pg=RA300|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200125045529/http://books.google.com/?id=vWgJvKMXwQ8C&pg=RA300|تاريخ أرشيف=2020-01-25}}</ref> وقد تتسبب النار من القوة في [[تأين]] المكونات الغازية فتحولها إلى [[بلازما (فيزياء)|بلازما]].<ref>{{استشهاد بكتاب|الأخير=Verheest|الأول=Frank |عنوان=Waves in Dusty Space Plasmas|ناشر=Kluwer Academic|مكان=Norwell MA|صفحة=1|الفصل=Plasmas as the fourth state of matter|ردمك=0-7923-6232-2|سنة=2000|مسار=http://books.google.com/?id=LBpPMbADNCgC&pg=PA1| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200213032957/https://books.google.com/books?id=LBpPMbADNCgC&pg=PA1&hl=en | تاريخ أرشيف = 13 فبراير 2020 }}</ref>

== الميكانيكية ==
[[ملف:Gaspitjes boiler.JPG|تصغير|شعلة [[غاز]] في [[غلاية (توضيح)|غلاية]].]]
يعتمد [[لون]] و[[درجة حرارة]] اللهب على نوع [[وقود|الوقود]] الذي يغذي عملية الاحتراق، مثال على ذلك: عندما نشعل [[شمعة|الشمعة]] فإن الحرارة تجعل [[جزيء|جزيئات]] الشمع التي [[برافين|بالفتيلة]] [[تبخر|تتبخر]]، وبتلك اللحظة فإنها تتفاعل مع [[أكسجين|الأكسجين]] في [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] مما ينطلق معا [[حرارة]] كافية للمراحل التالية لتفاعل طارد الحرارة لتبخير وقود أكثر هنا سيولد لهبا منسجما، فارتفاع درجة حرارة اللهب يسبب [[تحلل كيميائي|تحلل]] جزيئات الوقود المتبخرة مشكلا نواتج متعددة من عمليات احتراق غير كاملة و[[جذر كيميائي|الأصول الحرة]] (وهي [[جزيء|الجزيئات]] و[[إلكترون|الالكترونات]] و[[ذرة|الذرات]]). تلك النواتج ستتفاعل مع بعضها البعض ومع العامل المؤكسد. بإمكان [[طاقة]] لهب كافية [[حالة مثارة|إثارة]] الإلكترونات مع بعض وسط التفاعل السريع مثل CH و C<sub>2</sub> مما ينتج ظهور [[ضوء|الضوء المرئي]] (انظر صورة [[طيف (توضيح)|الطيف]] المرئي ولاحظ ماهية الأصول الحرة التي تنتج اللون الخاص بها)، وكلما زادت درجة حرارة احتراق اللهب (إذا احتوى اللهب على جسيمات صغيرة من [[سخام (توضيح)|كربون غير محترق]] أو مواد أخرى) كلما ارتفع معدل طاقة [[موجة كهرومغناطيسية|الإشعاع الكهرمغناطيسي]] المنبعث من اللهب (انظر [[الجسم الأسود|جسم أسود]]).

هناك مؤكسدات أخرى غير الأكسجين بإمكانها إنتاج اللهب، فاحتراق [[هيدروجين|الهيدروجين]] في [[كلور|الكلور]] ينتج لهب ويطلق غاز [[كلوريد الهيدروجين]] (HCl) ناتجا من عملية الاحتراق.<ref>{{استشهاد ويب|مسار=https://chem.wisc.edu/content/genchem-main/demonstrations/Inorganic/pages/Group67/chlorine_and_hydrogen.htm|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20080820080559/http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Inorganic/pages/Group67/chlorine_and_hydrogen.htm|تاريخ أرشيف=2008-08-20|عنوان=Reaction of Chlorine with Hydrogen|url-status=dead}}</ref> هناك مجاميع كيميائية مثل [[هيدرازين|الهيدرازين]] و[[رباعي أكسيد النتروجين]] ذاتية الاشتعال وتستخدم [[محرك صاروخي|بمحركات الصواريخ]]. ويمكن استخدام [[فلوروبوليمر]] لتغذية [[فلور|الفلور]] بحيث يكون مؤكسد للوقود المعدني.

[[حركية تفاعل|الحركة الكيميائية]] الحاصلة في اللهب هي معقدة للغاية، وعادة ما تحوي عدد كبير من [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] وأنواع من المركبات الوسيطة، ومعظمها من [[جذر كيميائي|الأصول الحرة]]. فمثلا: مخطط الحركية الكيميائية المشهور GRI-Mech{{يم}}<ref>
{{استشهاد ويب
|مؤلف = Gregory P. Smith, David M. Golden, Michael Frenklach, Nigel W. Moriarty, Boris Eiteneer, Mikhail Goldenberg, C. Thomas Bowman, Ronald K. Hanson, Soonho Song, William C. Gardiner, Jr., Vitali V. Lissianski, and Zhiwei Qin
|عنوان = GRI-Mech 3.0
|مسار =https://me.berkeley.edu/gri_mech/
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20140725034425/http://www.me.berkeley.edu:80/gri_mech/ | تاريخ أرشيف = 25 يوليو 2014 |url-status=dead}}</ref> يستخدم 53 صنف و 325 محفز أولي لوصف احتراق [[غاز حيوي|الغاز الحيوي]].

هناك عدة طرق لتوزيع المواد المطلوبة للاحتراق إلى اللهب. ففي نظام [[لهب انتشاري]] فإن الأكسجين يختلط مع الوقود في وجود اللهب. أما [[اللهب المختلط]] فهو اختلاط الأكسجين مع الوقود قبل الوصول إلى اللهب. ويعمل لهب الشمعة (لهب انتشاري) من خلال [[تبخر]] الوقود الذي يرتفع في [[دفق رقائقي|خط انسيابي]] من الغاز الساخن فيختلط مع الأكسجين المحيط به مما يشعله.

== ألوان اللهب ==

لون اللهب يعتمد على عدة عوامل الأهم عادة هو إشعاع الجسم المظلم وانبعاث الطيف، مع كل من انبعاث خط الطيف وامتصاصه يأخذ دورا صغير. أشهر نوع من اللهب هو لهب [[هيدروكربون|الهيدروكربون]] أو [[فحم (توضيح)|الفحم]], وأهم عامل يحدد لون الشعلة هو الأكسجين المغذي ونطاق أكسجين الوقود(ماقبل الاختلاط) والذي يحدد معدل الاحتراق وأيضا الحرارة وطرق التفاعل، وبذلك ينتج درجات مختلفة من الألوان. [[مختبر|بالمختبر]] وتحت [[جاذبية]] طبيعية وبقرب من صمام أكسجين, [[موقد بنزن]] يحترق بلهب أصفر(ويسمى شعلة الأمان) بدرجة تعادل 1000مئوي. ستكون وهج من جزيئات التلوث البسيطة جدا الناتجة من الشعلة. عندما نزيد الأكسجين بالشعلة سينتج كمية أقل من السخام المشع للجسم المظلم واحتراق أكثر تكاملا والتفاعل ينتج طاقة كافية لاستثارة و[[تأين]] جزيئات الغاز باللهب مما يسبب ظهور الشكل الأزرق، طيف شعلة [[بوتان (كيمياء)|غاز البوتان]] (احتراق كامل).
[[ملف:Flametest--Na.swn.jpg|تصغير|احراق الصوديوم]]
يظهر اللون الأزرق على اشكال شاقولية مرتفعة خصوصا خلال انبعاث أصول الجزيئات المهيجة بالشعلة، والذي يظهر أكثر الإضاءة (التي أقل من ~565 نانومتر) بالمناطق الأزرق والأخضر [[طيف مرئي|بالطيف المرئي]]. درجة الحرارة بالشعلة عموما مثل شعلة اللحام يكون 1,300 مئوي، والشمعة 1,400 مئوي<ref>[https://doctorfire.com/flametmp.html Temperatures in flames and fires] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180306010950/http://www.doctorfire.com/flametmp.html |date=06 مارس 2018}}</ref>، أو حتى الأسخن وهو احتراق [[لحام بالغاز|أكسجين اللحيم]] 3,000 مئوي. (الصورة تحت) تعطي أشكال مختلفة من شعلات حراق البنزين كل حسب إمداد الأكسجين لها. باليسار مليء بخليط بالوقود ولم يختلط بالأكسجين قبل الاشتعال مما ينتج انتشار فضلات لهب صفراء، وباليمين الضعيف جدا وقد اختلط جيدا بالأكسجين قبل الاحتراق ولا توجد فضلات لهب، ولونه مكون بواسطة الجزيئات الأساسية لانبعاث الحزمة.

بشكل عام أبرد جزء باللهب (في حالة احتراق غير مكتمل) هو اللون الأحمر، متحولا إلى البرتقالي والأصفر والأبيض والحرارة تزداد بوضوح مع التغيير في طيف إشعاع الجسم الأسود.

بالنسبة لمنطقة الشعلة الأقرب إلى الأبيض يكون الجزء الأكثر حرارة، أما الشعلة الزرقاء تنشأ فقط عندما تتناقص كمية اللهب (السخام) والانبعاثات الزرقاء من الجزيئات الأصلية المستثارة تكون المهيمنة..

== أثر انعدام الجاذبية ==
[[ملف:Candlespace.jpg|تصغير|يمين|منظر اللهب بحالة انعدام الجاذبية]]
[[ناسا|وكالة ناسا]] اكتشفت مؤخرا أن الجاذبية تلعب دورا غير مباشر بعملية تشكيل الشعلة والاحتراق. توزيع النار بالشعلة تحت الجاذبية الطبيعية يعتمد على الحمل التصاعدي (انتقال الحرارة رأسيا), ميل السخام أو اللهب يميل باتجاه عمودي على الشعلة (مثال لهب الشموع يكون رأسيا بالحالة الطبيعية) وتكون ذا لون أصفر.. ولكن عند انعدام الجاذبية أو شبه معدومة كما بالفضاء الخارجي لن يكون هناك حمل تصاعدي واللهب سيكون دائريا مع الميل للون الأزرق وذو فاعلية أكبر، هناك تفاسير عديدة لهذا الاختلاف، وأقرب فرضية تقول بأن الحرارة موزعة بشكل كاف بدرجة أن البقايا (اللهب) ليست متكونة وحصول الاحتراق الكامل.

الاختبارات بوكالة ناسا أظهرت بأن الاحتراق بطريقة انتشار اللهب في حالة انعدام الجاذبية تسمح لسخام اللهب بأن يتأكسد بالكامل أكثر من حالة الجاذبية، والسبب هو: سلسلة من التصرفات الميكانيكية بحالة انعدام الجاذبية والتي تختلف عنها بحالة وجود الجاذبية.
هذه الاكتشافات لها استخدامات محتملة بالعلوم التطبيقية والصناعات خاصة ما يتعلق بكفاءة الوقود.
== أنواع اللهب ==
{{أيضا|لحام}}
أنواع لهب اللحام:<ref>[http://www.manpower.gov.om/ar/vt_im_pp/vt_im_04.pdf وزارة القوى العاملة العمانية] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150402202851/http://www.manpower.gov.om/ar/vt_im_pp/vt_im_04.pdf |date=02 أبريل 2015}}</ref>
* المكربن
* المؤكسد
* المتعادل

== مراجع ==
{{مراجع|2 ltr}}
{{نار}}
{{شريط بوابات|كيمياء فيزيائية|طاقة|الكيمياء|الفيزياء}}

{{تصنيف كومنز|Flame}}

{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:نار]]

لهب - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: استبدال وسائط مستغى عنها في الاستشهاد