При каких температурах горят зажигалки? — Наука и Техника — Каталог статей — Блог Ильи Винштейна

Виды пламени

Свечение огня делится на два вида:

• несветящиеся;
• светящиеся.

Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.

Свечение пламени обуславливается следующими факторами.

1. Температурой.
2. Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
3. Наличием твёрдого вещества.

Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.

Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем. Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород. Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.

Температура пламени

Для разных горючих паров и газов температура пламени неодинакова. А ещё неодинакова температура разных частей пламени, а область полного сгорания имеет более высокие показатели температуры.
Некоторое количество горючего вещества при сжигании выделяет определённое количество теплоты. Если строение вещества известно, то можно рассчитать объём и состав полученных продуктов горения. А если знать удельную теплоту этих веществ, то можно рассчитать ту максимальную температуру, которую достигнет пламя.

Стоит помнить о том, что если вещество горит в воздухе, то на каждый объём вступающего в реакцию кислорода приходится четыре объёма инертного азота. А так как в пламени присутствует азот, он нагревается теплотой, которая выделяется при реакции. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что температура пламени будет состоять из температуры продуктов горения и азота.

• Лучшие зажигалки с АлиЭкспресс

Невозможно точно определить температуру, но можно это сделать приблизительно, так как удельная теплота изменяется с температурой.

Вот некоторые показатели по температуре открытого огня в разных материалах.

1. Горение магния — 2200 градусов.
2. Горение спирта не превышает температуры 900 градусов.
3. Горение бензина — 1300−1400 градусов.
4. Керосина — 800, а в среде чистого кислорода — 2000 градусов.
5. Горение пропан-бутана может достигать температуры от 800 до 1970 градусов.
6. При сгорании дерева температурный показатель колеблется от 800 до 1000 градусов, а воспламеняется оно при 300 градусах.
7. Температурный параметр горения спички составляет 750−850 градусов.
8. В горящей сигарете — от 700 до 800 градусов.
9. Большинство твёрдых материалов воспламеняется при температурном показателе в 300 градусов.

Температура горения газа в зажигалке

Пламя — это явление, которое вызвано свечением газообразной раскалённой среды. В некоторых случаях оно содержит твёрдые диспергированные вещества и (или) плазму, в которых происходят превращения реагентов физико-химического характера. Именно они и приводят к саморазогреву, тепловыделению и свечению.
В газообразной среде пламени содержатся заряженные частицы — радикалы и ионы. Это объясняет существование электропроводности пламени и его взаимодействие с электромагнитными полями.

На таком принципе построены приборы, которые могут приглушить огонь, изменить его форму или оторвать его от горючих материалов при помощи электромагнитного излучения.

Виды пламени

Свечение огня делится на два вида:

Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.

Свечение пламени обуславливается следующими факторами.

1. Температурой.
2. Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
3. Наличием твёрдого вещества.

Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.

Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем.

Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород.

Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.

Температура пламени

Для разных горючих паров и газов температура пламени неодинакова. А ещё неодинакова температура разных частей пламени, а область полного сгорания имеет более высокие показатели температуры.

Некоторое количество горючего вещества при сжигании выделяет определённое количество теплоты. Если строение вещества известно, то можно рассчитать объём и состав полученных продуктов горения. А если знать удельную теплоту этих веществ, то можно рассчитать ту максимальную температуру, которую достигнет пламя.

Стоит помнить о том, что если вещество горит в воздухе, то на каждый объём вступающего в реакцию кислорода приходится четыре объёма инертного азота. А так как в пламени присутствует азот, он нагревается теплотой, которая выделяется при реакции. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что температура пламени будет состоять из температуры продуктов горения и азота.

Невозможно точно определить температуру, но можно это сделать приблизительно, так как удельная теплота изменяется с температурой.

Вот некоторые показатели по температуре открытого огня в разных материалах.

1. Горение магния — 2200 градусов.
2. Горение спирта не превышает температуры 900 градусов.
3. Горение бензина — 1300−1400 градусов.
4. Керосина — 800, а в среде чистого кислорода — 2000 градусов.
5. Горение пропан-бутана может достигать температуры от 800 до 1970 градусов.
6. При сгорании дерева температурный показатель колеблется от 800 до 1000 градусов, а воспламеняется оно при 300 градусах.
7. Температурный параметр горения спички составляет 750−850 градусов.
8. В горящей сигарете — от 700 до 800 градусов.
9. Большинство твёрдых материалов воспламеняется при температурном показателе в 300 градусов.

Пламя свечи

Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда.

Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива.

Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.

За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания.

А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают.

Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.

Классификация пламени

Классифицируют свечение огня следующим образом.

1. По восприятию визуальному: цветные, прозрачные, коптящие.
2. По высоте: короткие и длинные.
3. По скорости распространения: быстрые и медленные.
4. По температурному показателю: высокотемпературные, низкотемпературные, холодные.
5. По характеру перемещения среды реакционной: пульсирующие, турбулентные, ламинарные.
6. По состоянию горючей среды: предварительно перемешанные и диффузионные.
7. По излучению: бесцветные, окрашенные, светящиеся.
8. По агрегатному состоянию горючих веществ: пламя аэродисперсных и твёрдых реагентов, жидких и газообразных.

В диффузном ламинарном пламени выделяют три оболочки (зоны). Внутри конуса пламени существует:

• зона тёмная, где нет горения из-за малого количества окислителя — 300−350 градусов;
• зона светящаяся, где осуществляется термическое разложение горючего и оно сгорает частично — 500−800 градусов;
• зона слегка светящаяся, где окончательно сгорают продукты разложения горючего и достигается максимальный температурный показатель в 900−1500 градусов.

Технические параметры голубого топлива

• Температура пламени при разных режимах
• Зависимость температуры от вида топлива
• Определение температуры пламени

Температура пламени при разных режимах

Газовая смесь начинает воспламеняться при 640–700 градусах в зависимости от качества и состава газа, а процесс горения и вовсе начинается лишь с 800–900 градусов. Такой температуры вполне хватает для приготовления пищи и подогрева воды в газовом водонагревателе. В этом же температурном диапазоне работают и газовые котлы, предназначенные для отопления жилья.

Однако температура пламени на разных его участках неодинакова. Неоднородность пламени можно хорошо увидеть при его детальном рассмотрении.

Наибольшая температура отмечается в верхней части пламени, где она достигает значения в 1400 градусов. Максимальная же температура горения газа составляет 2043 градуса. Однако такие цифры возможно получить лишь на мощном промышленном оборудовании. На кухонной плите пламя ограничивается максимальной цифрой в 1500 градусов.

Помимо качества газовой смеси, температурный режим горелки зависит от интенсивности огня, который регулируется поворотными ручками, расположенными на газовой плите либо регуляторами на котле. Поворот крана на небольшой угол увеличивает или уменьшает подачу топлива в горелку, тем самым повышая или снижая теплоотдачу пламени.

Кроме того, с помощью регуляторов можно увеличивать либо уменьшать расстояние между дном кастрюли и пламенем, что является крайне важным. Значимость данной процедуры заключается в том, что при соприкосновении огня с холодной поверхностью посуды происходит неполное сгорание газа, сопровождающееся выделением большого количества вредных примесей.

Поэтому при помещении на плиту чайника с холодной водой горелку нужно отрегулировать так, чтобы пламя едва доставало до дна, но ни в коем случае не обхватывало чайник по бокам.

Зависимость температуры от вида топлива

Для бытовых нужд используют два вида газа: природный и сжиженный. И тот и другой представляют собой прозрачную взрывоопасную субстанцию без цвета и запаха.

Поэтому для повышения безопасности и возможности моментального обнаружения утечки, в газ добавляют этилмеркаптан – вещество, терпкий запах которого чувствует человек, когда он открывает кран газа.

По своему химическому составу природный газ состоит на 98% из метана и на 2% из примесей, которые представлены серой, азотом и углекислым газом.

В частных домах, на дачах и в местностях, не оснащённых магистральным газопроводом, используют сжиженный баллонный газ. Для этого используют два типа смеси: пропан-бутановую с соотношением 65/35 и бутан-пропановую, приготовленную в пропорции 85/15. Температура пламени баллонного газа немного ниже, чем у природного, и никогда не превышает 1000 градусов.

В связи с разницей температур, для каждого газа предназначено своё газовое оборудование.

Однако многие производители газовых плит, работающих на природном газе, укомплектовывают их жиклёрами и редукторами, необходимыми для перевода плиты на баллонный газ.

Если же печь подключить к баллону без этих важных приспособлений, то горелка начнёт выбрасывать огромное количество копоти и постоянно гаснуть.

В этом случае необходимо будет незамедлительно обратиться в газовую службу и ни в коем случае не переводить плиту на другой тип газа самостоятельно.

Определение температуры пламени

Если плита на кухне имеет термометр либо выносной датчик с индикатором, который выдает температурные значения на экран, то определение температуры не вызывает никаких затруднений.

Кроме того, многие современные агрегаты оборудованы термостатом, поддерживающим в духовке определённый температурный режим, а также терморегулятором, позволяющим включить конфорку на нужное значение.

Однако большинство домашних плит старого образцы оснащены лишь термометром духовки, а температуру огня конфорок не определяют. Это бывает крайне неудобно при приготовлении сложных блюд, требующих точное соблюдение терморежима.

Для выяснения точной температуры горения газа можно воспользоваться народными способами. Так, если включить кран духовки на полную мощность, то температура в ней поднимется до 280 градусов. При среднем пламени это значение будет в районе 260 градусов, а при самом минимальном горении – 160.

Помимо интенсивности огня, на температуру воздуха в духовом шкафу влияют вентиляционные отверстия, расположенные у его задней стенки, обеспечивающие приток кислорода, без которого горение невозможно. Кроме того, помочь определить теплоотдачу горелки поможет знание точки кипения некоторых жидких субстанций.

Так, если для закипания воды будет достаточно всего лишь 100 градусов, то для соевого или кукурузного масла необходимо уже 150, для подсолнечного – 200, а для оливкового – 250 градусов.

Температуру в газовой духовке также можно определить с помощью народных методов. Для этого спустя 10 минут после включения горелки следует положить рядом с посудой, в которой выпекается блюдо, небольшой лист писчей бумаги и понаблюдать за его краями.

При температуре 270–300 градусов лист начнёт обугливаться спустя 5 секунд, при 250–270 – через 15 секунд, при 230–250 – через полминуты, а при температуре от 200 до 230 градусов – спустя минуту. При максимальном значении в 180 градусов обугливание начнётся спустя 5 минут, а при режиме от 160 до 180 – через 10 минут.

Если же духовка не прогрелась выше 150 градусов, обугливания бумаги не происходит. опубликовано econet.ru

Пламя свечи

Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда. Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива. Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.

За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания. А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают. Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.

Дизайн[править | править код]

Стационарная беспламенная электрическая зажигалка

Кухонная газовая зажигалка

Дизайн зажигалки напрямую зависит от её назначения. Наибольшее распространение получили карманные и кухонные зажигалки. Иногда встречаются стационарные зажигалки.

Кухонные зажигалки предназначены для розжига бытовых газовых приборов и каминов. Такие зажигалки имеют удлинённый носик, чтобы можно было подобраться к горелкам.

Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Настольные зажигалки довольно редки. Такие зажигалки достаточно массивны и не предназначены для переноски. Дизайн таких зажигалок может быть любым. Существуют также специальные каминные зажигалки, при большой длине они имеют небольшую ширину и толщину, и даже зажигалки от известных брендов. Не так давно появились сенсорные зажигалки, в которых зажигание газа происходит без механических воздействий, а путём воздействия на сенсорный датчик.

Стационарные зажигалки обычно предназначены для баров и курительных комнат – их труднее украсть. Иногда они становятся элементом интерьера. Существуют стационарные беспламенные зажигалки для курительных комнат опасных производств, домов престарелых.

Реклама[править | править код]

В последнее время всё большую популярность набирают так называемые рекламные зажигалки. Они представляют собой обычную карманную зажигалку с информацией, как правило, рекламного характера, наносимой с помощью шелкотрафаретной или тампонной печати. Широко используются крупными сетями магазинов и гостинично-ресторанными компаниями для рекламы услуг и продвижения товаров.

Запрет сувенирных зажигалок[править | править код]

В ЕС и ряде штатов США приняты либо готовятся к принятию законодательные акты, воспрещающие оборот сувенирных зажигалок, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно приняты детьми за игрушки и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам[3][4][5][6].

Классификация пламени

Классифицируют свечение огня следующим образом.

1. По восприятию визуальному: цветные, прозрачные, коптящие.
2. По высоте: короткие и длинные.
3. По скорости распространения: быстрые и медленные.
4. По температурному показателю: высокотемпературные, низкотемпературные, холодные.
5. По характеру перемещения среды реакционной: пульсирующие, турбулентные, ламинарные.
6. По состоянию горючей среды: предварительно перемешанные и диффузионные.
7. По излучению: бесцветные, окрашенные, светящиеся.
8. По агрегатному состоянию горючих веществ: пламя аэродисперсных и твёрдых реагентов, жидких и газообразных.

В диффузном ламинарном пламени выделяют три оболочки (зоны). Внутри конуса пламени существует:

• зона тёмная, где нет горения из-за малого количества окислителя — 300−350 градусов;
• зона светящаяся, где осуществляется термическое разложение горючего и оно сгорает частично — 500−800 градусов;
• зона слегка светящаяся, где окончательно сгорают продукты разложения горючего и достигается максимальный температурный показатель в 900−1500 градусов.

Температурный параметр пламени зависит от интенсивности подвода окислителя и природы горючего вещества. Пламя распространяется по предварительно перемешанной среде. Происходит распространение по нормали от каждой точки фронта к поверхности пламени.

По реально существующим смесям газовоздушным распространение всегда осложнено возмущающими внешними воздействиями, которые обусловлены трением, конвективными потоками, силами тяжести и прочими факторами.

Именно из-за этого реальная скорость распространения от нормальной всегда отличается. В зависимости от того, какой характер носит скорость распространения, различают такие диапазоны:

• Электродуговые (электроимпульсные) зажигалки

1. При горении детонационном — более 1000 метров в секунду.
2. При взрывном — 300−1000.
3. При дефлаграционном — до 100.

Химический состав и цвет пламени

У карманных зажигалок небольшой размер, это позволяет их переносить без каких-либо проблем. Довольно редко можно встретить настольную зажигалку. Ведь они из-за своих больших размеров для переноски не предназначены. Их дизайн разнообразен. Есть зажигалки каминные. Они имеют небольшую толщину и ширину, но довольно длинные.

На сегодняшний день становятся популярными рекламные зажигалки. Если в доме нет электроэнергии, то невозможно ей поджечь газовую плиту. Газ поджигает образующаяся электрическая дуга. Достоинствами этих зажигалок являются следующие качества.

1. Долговечность и простота конструкции.
2. Быстрое и надёжное зажигание газа.

Первая зажигалка с современным кремнём создана в Австрии в 1903 году после изобретения ферроцериевого сплава бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом.

Ускорилось развитие зажигалок в период Первой мировой войны. Солдаты начали применять спички для того, чтобы видеть в темноте дорогу, но их местоположение выдавала интенсивная вспышка при поджиге. Необходимость в огне без значительной вспышки способствовало развитию зажигалок.

В то время лидерами производства зажигалок «кремнёвых» были Германия и Австрия. Такое портативное устройство, которое предназначено для получения огня, находящиеся в кармане многих курильщиков, при неправильном обращении может таить в себе немало опасностей.

Зажигалка в период работы не должна вокруг себя разбрызгивать искры. Огонь должен быть стабильным и ровным. Температура огня в зажигалках карманных достигает примерно 800−1000 градусов. Свечение красного или оранжевого цвета вызвано частицами углерода, которые раскалились. Для бытовых горелок и турбозажигалок применяется в основном газ бутан, который легко сжигается, не имеет запаха и цвета. Бутан получают путём переработки при высоких температурах нефти, а также её фракций. Бутан — это легковоспламенимые углеводороды, но он абсолютно безопасен в конструкциях современных зажигалок.

• Новая жизнь легендарных IMCO

Подобные зажигалки в быту очень полезны. Ими можно поджечь любой воспламеняющийся материал. В комплект турбозажигалок входит настольная подставка. Цвет пламени зависит от горючего материала и температуры горения. Пламя костра или камина в основном имеет пёстрый вид. Температура горения дерева ниже температуры горения фитиля свечи. Именно из-за этого цвет костра не жёлтый, а оранжевый.

Медь, натрий и кальций при высоких температурных показателях светятся различными цветами.

Электрическая зажигалка была изобретена в 1770 году. В ней водородная струя воспламенялась от искры машины электрофорной. Со временем бензиновые зажигалки уступили место газовым, которые более удобные. В них обязательно должна находиться батарейка — источник энергии.

Не очень давно появились зажигалки сенсорные, в которых без механического воздействия происходит зажигание газа воздействием на сенсорный датчик. Сенсорные зажигалки карманного типа. В основном, в них содержится информация рекламного типа, которая нанесена при помощи тампонной или шелкотрафаретной печати.

Зажигалка — это портативное устройство, используемое для создания пламени и для зажигания различных горючих материалов. Он состоит из металлического или пластикового контейнера, заполненного горючей жидкостью или жидким газом под давлением, средством зажигания для создания пламени и некоторыми средствами для тушения пламени. В качестве альтернативы, зажигалка может быть приведена в действие электричеством, используя электрическую дугу или нагревательный элемент, чтобы зажечь цель. В наше время большинство зажигалок в мире производится во Франции, США, Китае и Таиланде В этой статье будут описывать карманные зажигалки, т.е. те зажигалки, которые можно носить с собой. Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Существуют международные и национальные требования к зажигалкам, направленные на безопасность обращения с ними. Международный стандарт ISO 9994:2005(E) «Lighters — Safety specification» («Зажигалки — требования безопасности»), где описаны технические требования к зажигалкам и методы тестирования. Например, для получения пламени оговариваются минимум двукратное действие пользователя с усилием не ниже 15 Ньютонов. Также оговариваются максимальная высота пламени, устойчивость к падению и непрерывному горению, стойкость к температурам окружающей среды, требования к предупреждающим символам и т. п.. Некоторые региональные стандарты, например, европейский EN 13869:2002, оговаривают ограничения дизайна зажигалок чтобы они не были привлекательными для детей несознательного возраста. Например, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам. Большинство зажигалок работает по принципу поджига специального легковоспламеняющегося топлива, заправленного в зажигалку. Горящее топливо служит источником огня для пользователя зажигалки. В качестве топлива чаще всего используются бензин для так называемых бензиновых зажигалок и сжиженные углеводородные газы для газовых зажигалок. От этого и служит деления на два основных класса зажигалок: газовые и бензиновые.

Температура огня разных источников пламени

Температура огня заставляет в новом свете увидеть привычные вещи – вспыхнувшую белым спичку, голубое свечение горелки газовой печки на кухне, оранжево-красные язычки над пылающим деревом. Человек не обращает внимания на огонь, пока не обожжёт кончики пальцев. Или не спалит картошку на сковороде. Или не прожжёт подошву кроссовок, сохнущих над костром.

Когда первая боль, испуг и разочарование проходят, наступает время философских размышлений. О природе, цветовой гамме, температуре огня.

Горит, как спичка

Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород – тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.

Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители — бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, костный клей, цинковые белила.

Головка спички при трении воспламеняется, нагреваясь до полутора тысяч градусов. Порог воспламенения, в градусах Цельсия:

• тополь – 468;
• осина – 612;
• сосна – 624.

Температура огня спички равна температуре возгорания древесины. Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.

Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя – холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя – горячая зона.

Огненный художник

При слове «костёр» вспыхивают не менее ярко ностальгические воспоминания: дым костра, создающий доверительную обстановку; красные и желтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново–красного цвета; багровые остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.

Изменяющийся колер пылающего дерева сообщает о колебаниях температуры огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Возгорание (задымление) происходит в интервале 250-300°.

При одинаковом поступлении кислорода породы деревьев горят при несовпадающих температурах. Соответственно, градус костра тоже будет отличаться.

Берёза горит при 800 градусах, ольха – при 522°, а ясень и бук – при 1040°.

Но цвет огня также определяется химическим составом горящего вещества. Желтый и оранжевый цвет огню вносят соли натрия. Химический состав целлюлозы содержит и соли натрия, и соли калия, придающие пылающим углям дерева красный оттенок. Романтические голубые огоньки в древесном костре возникают из-за недостатка кислорода, когда вместо СО2 образуется СО – угарный газ.

Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором под названием пирометр. Изготовляют три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность теплового излучения.

Изучаем огонь на собственной кухне

Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:

1. Магистральный природный газ метан.
2. Пропан–бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.

Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.

Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.

Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:

• Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
• Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
• Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.

Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.

Бензиновая зажигалка

Бензин испаряется относительно медленно и поэтому ему не требует герметичной емкости. Корпус ёмкости чаще всего у бензиновой зажигалки выполняется из металла, зачастую с дизайнерским оформлением… иногда доходящих до коллекционных моделей с драгоценными камнями, из золота и т.п. В бензиновых зажигалках горят пары бензина. Температура пламени может достигать 1300—1400 °С. Для подачи бензина используется сменный фитиль в виде хлопкового жгутика и волокнистый наполнитель для поглощения бензина и предотвращения его утечки.

Для первичного поджига бензина используются несколько принципов:

• принцип огнива: искрообразование от стружки пирофорных сплавов (ферроцерия), образующейся от трения о кремень
• каталитический поджиг паров органических веществ. Последний способ используется в каталитической грелке

Горение пламени продолжается до тех пор, пока не будет закрыта верхняя часть корпуса. Защита сопла зажигалки изготавливается из металла с отверстиями. Защита предназначена для для смешивания топлива и воздуха, и в то же время делая зажигалку менее чувствительной к ветру. Долговечность и высокая надежность, являются главными плюсами бензиновых зажигалок. Плюсом может быть и то, что можно зажечь зажигалку одной рукой. С такими зажигалками показывают различные трюки, что для некоторых тоже является плюсом. Есть и минусы

• цена. Как на саму зажигалку, так и на расходники для неё (специальны бензин, фитиль, кремни, сменная вата).
• запах бензина, который обязательно будет сопровождать каждое прикуривание (при качественном бензине не такой уж и сильный)… А также будут пахнуть руки и карманы.
• довольно частая дозаправка. Полной заправки бензиновой зажигалки хватает всего на 3-5 дней, в зависимости от интенсивности использования.
• Вес. Несмотря на то, что многими считается, что «вес — это надежность», не очень удобно держать в кармане, например, легких летних шорт увесистый металлический кирпичик
• Опасность использования. В отличие от газовой зажигалки, бензиновая зажигалка не гаснет сама по себе, например, при падении, и продолжает гореть. Также невозможно отрегулировать интенсивность горения в «полевых» условиях (возможно только подрезанием и вытягиванием фильтра), и этот маленький костёр норовит обжечь лицо при прикуривании во время ветра.
• Слабая петелька. Постоянное открывание/закрывание крышки зажигалки приводит к тому, что петелька разбалтывается и крышка перестаёт плотно прилегать к корпусу, в результате бензин испаряется быстрее.

История[править | править код]

Бензиновая зажигалка марки Ronson

Современная одноразовая газовая зажигалка «Cricket»

Первая газовая зажигалка, огниво Дёберейнера, была изобретена Иоганном Вольфгангом Дёберейнером в 1823 году. В ней химически получаемый водород каталитически поджигался на платине. Несмотря на взрывоопасность водорода и использование едкой кислоты, она производилась до 1880 года.

Также существовали механические огнива, сделанные на основе оружейных кремневых замков. На основе этих идей в 1867 году компания Cartier получила патент на зажигалку.[1] Однако значительный размер классического огнива на основе кремня и железа не позволял сделать малогабаритную зажигалку. Ситуация кардинально изменилась в 1903 году с открытием ферроцерия бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Этот сплав, заменив железо в кресале, позволил заменить неудобный минерал кремень на обычную сталь. И сегодня мишметаллы являются основой для изготовления кресальных камней для зажигалок. Тогда кремнёвая зажигалка и обрела конструкцию, практически без изменений дошедшую до наших дней: зазубренное стальное колёсико высекает искру из ферроцериевого кресала, а искра поджигает пропитанный бензином фитиль либо выходящий из клапана газ.

Австрийская зажигалка 1920-х годов

Развитие зажигалок было ускорено во время Первой мировой войны. Солдаты использовали спички, чтобы видеть дорогу в темноте, но интенсивная вспышка при зажигании выдавала их местоположение. Необходимость в огне без большой вспышки способствовала развитию индустрии зажигалок. К концу войны зажигалки были массово производившимся продуктом. Лидером производства подобных зажигалок в то время была родина ферроцерия, Австрия, а также Германия. Чуть позже зажигалки стали массово выпускаться по всему миру.

В 1947 году компания S.T.DuPont представила на международной выставке в Париже первую в мире газовую зажигалку современной конструкции. В 1961 году впервые начала продаваться одноразовая зажигалка «Cricket»[2]. В 1980-х стали выпускать зажигалки с высоким давлением паров на выходе редуктора, то есть турбозажигалки. Они давали острое направленное пламя, которое было трудно погасить ветром.

Электрическая зажигалка

Отдельно стоит выделить зажигалки, которые работают без топлива. Требуемую температуру он создают пропусканием тока через проволоку или длительным электрическим разрядом. Первоначально такие зажигалки были стационарными, работая от электрической розетки. И речи об карманном варианте не могло и быть. Но в XXI веке начали появляться карманные зажигалки, работающие от аккумулятора. Электрические зажигалки бывают двух видов

• Импульсно-дуговой — это плазменная зажигалка, которая работает по обычному принципу электронной дуги. На ветру она не погаснет, топлива никогда не попросит, а использовать можно, как и самую обыкновенную зажигалку.
• Есть и вариант с нитью накаливания — это вариант, который привычен для всех автомобилистов, кто пользуется «прикуривателем». Все кроме сигарет поджечь будет достаточно проблематично

В дуговых зажигалках миниатюрная электронная схема генерирует высокое напряжение, достаточное для пробоя воздуха между электродами с мощностью, достаточной для поддержания миниатюрной электрической дуги. Представляет собой импульсный преобразователь с повышающим электромагнитным или пьезоэлектрическим трансформатором.

В проволочных зажигалках кусочек нихромовой проволоки раскаляется до красного каления током от батареи, аналогично автомобильному прикуривателю. Температура нагревательного элемента и особенности конструкции таких зажигалок затрудняют поджиг паров огнеопасных газов и огнеопасных конструкционных материалов типа красок, дерева или пластика. Потому они получили название беспламенных зажигалок

и распространены в местах, где ограничено применение открытого огня.

Отдельно стоит выделить сенсорные электрозажигалки

. Отличаются специальным способом поджигания — достаточно лишь провести или коснуться пальцем сенсора.

Конструкция[править | править код]

Топливные зажигалки[править | править код]

Газовая кремневая зажигалка с поджигом от огнива. Слева – колесико кремня из закалённой стали, справа – кусочек кресала из мишметалла.

Газовая пьезозажигалка. Виден узел с пьезоэлементом, выдающим высокое напряжение при сжатии.

Большинство зажигалок работает по принципу поджига специального легковоспламеняющегося топлива, заправленного в зажигалку. Горящее топливо служит источником огня для пользователя зажигалки.

Горючее[править | править код]

В качестве топлива чаще всего используются легко испаряющиеся жидкие углеводороды, чаще всего бензин для так называемых бензиновых зажигалок и сжиженные углеводородные газы для газовых зажигалок. Принципиальная разница между ними в том, что топливо газовых зажигалок испаряется очень быстро и потому содержится в герметичных контейнерах под небольшим давлением, образованным парами испаряющегося газа. А бензин испаряется относительно медленно и потому не требует герметичной емкости.

В газовых зажигалках в качестве горючего используются сжиженная смесь пропана и бутана, которая после прохождения через редуктор испаряется, образуя легковоспламеняющуюся смесь газа и воздуха.

В бензиновых зажигалках горят пары бензина.

В зависимости от типа горючего температура пламени зажигалки может достигать следующих величин:

• пропан-бутан – от 800 до 1970 °С;
• бензин – 1300-1400 °С;

Подача топлива[править | править код]

В газовых зажигалках для дозированной подачи газа из ёмкости в зону горения используется газовый редуктор, обычно выполненный в виде пористого пластикового стержня. В нём происходит постепенное снижение давления газа. Различают зажигалки с низким давлением паров газа на выходе редуктора и так называемые турбозажигалки с высоким давлением паров. Турбозажигалки дают плотный направленный поток газа, сбить пламя с которого ветром гораздо труднее.

В бензиновых зажигалках используется сменный фитиль в виде хлопкового жгутика.

Поджиг[править | править код]

Для первичного поджига топлива зажигалки используются несколько принципов:

• принцип огнива: искрообразование от стружки пирофорных сплавов (ферроцерия), образующейся от трения о кремень;
• пьезоэлектрический поджиг: воспламенение электрической искрой, возникающей при пробое воздушного зазора высоким напряжением от пьезоэлемента;
• каталитический поджиг паро́в органических веществ, когда с помощью катализатора температура начала реакции топлива с кислородом воздуха снижается до температуры окружающей среды.

Электрические зажигалки[править | править код]

Существуют зажигалки без топлива, создающие требуемые температуры пропусканием тока через проволоку или длительным электрическим разрядом (искровым или дуговым).

Обслуживание зажигалок

Заправка газовой зажигалки

Многие газовые зажигалки одноразовые. Но есть и перезаправляемые. Для этого служат баллончики с газом. К нему, возможно, потребуется переходник.Газовые баллончики бывают разного объема, а газ в них – разного состава. Некоторые более дешевые виды быстро заканчиваются как в самом баллончике, так и в зажигалке.

Перед заправкой газом обязательно нужно освободить зажигалку от оставшегося в ней воздуха. Конечно же, сам газ также должен быть использован полностью. Регулятор подачи газа ставят на «максимум». Клапан уровня горения у большинства зажигалок находится в районе основания и найти его будет не сложно. Для того чтобы выпустить воздух следует просто взять иглу, тонкий штырек или любой другой подобный острый инструмент и отодвинуть клапан. После этого все лишнее из зажигалки выйдет. Затем, для полной гарантии результата, нужно щелкнуть зажигалкой. Конечно, огня при этом вы не увидите, однако в том случае, если воздух или остатки бутана все еще имеются в корпусе, они выйдут наружу окончательно. Если на зажигалке есть крышка, под которой находится гнездо для заправки, то её надо открыть. Баллончик с газом надо выдержать при комнатной температуре. Обычно в комплекте с баллончиком есть переходники, из которых нужно подобрать более подходящий размер, чтобы он плотно входил в отверстие клапана и не пропускал газ наружу. Одеть этот переходник на газовый баллончик. После этого баллончик с газом переворачивают и крепко зажимают в руке и хорошенько встряхивают. Далее в клапан, расположенный внизу зажигалки, вставляют наконечник емкости с газом и сильно нажимают. Во время заправки будет слышен характерный шипящий звук. Держать баллончик таким образом нужно секунд 5-10. Затем его резко отдергивают от зажигалки. Некоторые баллончики оборудуются специальными дозаторами. В этом случае придется проводить заправку в несколько приемов. Наполнение корпуса газом относится к которые всегда сопровождаются некоторым понижением температуры. Поэтому перед тем как начинать пользоваться зажигалкой, стоит немного выждать, пока она прогреется. Много времени это не займет — не более пяти минут.

Заправка бензиновой зажигалки

Бензиновые зажигалки все являются перезаправляемыми. При этом бензин испаряется и при не использовании зажигалки. Поэтому рекомендуют заправлять зажигалку перед каждой длительной поездкой, а также время от времени по необходимости. Обычно продается специальный бензин для таких зажигалок. Но можно использовать обычный автомобильный, спирт, керосин и т.п. горючие жидкости. Но учтите, что такие заменители вызывают копать и сильно пахнут. Также фитиль будет быстро прогарать фитиль (может буквально за несколько дней). Одеколон не советую — будет пахнуть и от запаха не избавитесь.

Учтите, что некоторые зажигалки с такой заменой не работают. Прежде всего нужно выработать весь бензин, который уже есть в зажигалке. Извлеките вставку из корпуса зажигалки, приподнимите войлочную прокладку на нижней части вставки.
Можно проводить все работы в резиновых перчатках, особенно если заправляете зажигалку бензином в первый раз. Таким способом можно уберечь руки от случайного пролития бензина. Проводите все манипуляции над раковиной – так вы сможете предотвратить возможное проливаниебензина на деревянный стол или другую воспламеняющуюся поверхность.
Теперь медленно пропитайте материал вставки бензином, пока верхний слой ватного наполнителя не станет влажным. Чтобы контролировать количество вливаемой горючей жидкости, лучше используйте специальную мерную лейку. Это позволит аккуратно вливать бензин, не допуская его переливания за края резервуара. Понемногу вливайте жидкость небольшими порциями, давая ей хорошенько впитываться в вату. Вставьте топливную камеру обратно в корпус зажигалки. Убедитесь, что ни капли бензина не было пролито. Тщательно вытрите корпус зажигалки и руки перед использованием. Это огнеопасно! Зажигалку лучше оставить на несколько минут, чтобы бензин хорошо пропитался. Если бензиновая зажигалка не зажигается, то можно перевернуть ее вверх «ногами», чтобы дать фитилю хорошенько пропитаться.

Замена кремния в бензиновой зажигалке

Извлеките вставку из кожуха. Выкрутите винт на нижнем торце, удерживающий пружину. Затем аккуратно извлеките пружину из трубки. Избавьтесь от частичек старого кремня. Тщательно проверьте трубку на наличие остатков израсходованного кремня. Установите новый кремень в трубку, затем установите пружину на место. Закрутите винт так, чтобы зажигалка закрывалась свободно после установки ставки.

Замена фитиля в бензиновой зажигалке

Если фитиль имеет растрепанный и неопрятный вид, тогда стоит привести его в порядок. Для этого нужно взять обычные маникюрные ножницы и пинцет. При помощи пинцета необходимо вытянуть фитиль за пределы ветрозащитного экрана и отрезать разлохмаченный кусок, используя ножницы. После этой процедуры зажигалка должна гореть, как положено. Однако со временем все же придется заменить фитиль на новый. Для этого извлеките вставку из кожуха. Выкрутите винт на нижнем торце, удерживающий пружину. Затем аккуратно извлеките пружину из трубки. Избавьтесь от частичек старого кремня. Извлеките прослойку из войлока. Используя пинцет, нужно вытащить весь слой ваты. Установите фитиль, протянув его снизу сквозь ушко. Проверьте, что фитиль не выступает за границы ветрозащиты. Поместите ватный наполнитель обратно, при этом укладывайте фитиль между слоями наполнителя как показано на рисунке ниже. Установите войлочную прослойку. Поместите новый кремень в трубку, установите пружину. Закрутите винт так, чтобы зажигалка закрывалась свободно после установки ставки. Не прилагайте серьезных усилий при вкручивании винта!