Вогонь – це швидке та постійне окислення матеріалу в хімічному процесі горіння, яке виділяє тепло, світло, гази та дим. Вогонь не передбачає повільних окисних процесів, таких як корозія чи травлення. Горіння починається, коли горючий матеріал піддається високій температурі, після чого він самопідтримується, стаючи автономним джерелом енергії.

Вогонь – це складне утворення, поєднання випромінювання чорних тіл, сажі, газу і горючих частинок, а також фотонного випромінювання перезбуджених атомів і молекул газів.

Друга за величиною лісова пожежа в історії Каліфорнії (4 липня – 31 серпня 2007 року). Фото Лісової служби США.

Полум’я є видимою частиною вогню і складається зі світловипромінюючих нагрітих газів. За досить високої температури ці розпечені гази можуть іонізуватися, перетворюючись на плазму. Як правило, більша частина випромінювання припадає на видимий та інфрачервоний спектр. Колір полум’я залежить від температури, відповідно до закону випромінювання абсолютно чорного тіла, а також від хімічного складу тепловиділяючого елемента.

Ще з доісторичних часів люди використовували вогонь для опалення, спілкування, освітлення та приготування їжі. З іншого боку, це може призвести до пожеж, які призведуть до матеріальних збитків та людських жертв. Запобігання пожежам і зменшення їх потенційної шкоди є важливим фактором у плануванні міст і проектуванні будівель і споруд, і в сучасному суспільстві існують спеціалізовані організації для їх гасіння та локалізації.

Для того, щоб підтримувався вогонь, необхідні паливо, кисень і температура. Якщо будь-який із цих трьох елементів відсутній, горіння припиняється.

Цікаві факти про вогонь

• Людство використовує вогонь як зброю з найдавніших часів. Первісні люди з його допомогою відганяли диких звірів, а кілька тисяч років тому у Стародавній Греції використовувався так званий «грецький вогонь» – горюча суміш на кшталт напалму, прообраз сучасних вогнеметів. До речі, секрет цієї зброї стародавнього світу так і не було розкрито. Точніше, можливо, був: у 1758-му році французький винахідник Дюпре заявив, що розгадав склад суміші, і в якості доказу влаштував демонстрацію зі спаленням дерев’яного судна. Але король Франції Людовік XV був настільки наляканий жахливою міццю цієї зброї, що викупив у Дюпре папери і наказав їх знищити.

• З точки зору науки вогонь є низькотемпературною плазмою, або просто сукупністю розпечених газів. Втім, низькотемпературною плазмою його можна назвати лише в порівнянні з високотемпературною. Наприклад, у зірках температура плазми може обчислюватися мільйонами градусів.

• Як вже було сказано вище, вогонь може виникнути тільки в тому випадку, якщо є паливо, необхідна температура і окислювач. Кисень, наприклад, окислює інші речовини, не згоряючи сам – він горить тільки в атмосфері з фтору, що є ще сильнішим окислювачем. У фторі горить навіть вода, породжуючи при цьому фіолетове полум’я, а внаслідок цього горіння виділяється, хто б міг подумати, кисень! Він вивільняється після згоряння водню.

Пожежа у занедбаній будівлі в Массувілі, Квебек, Канада. Вогонь був настільки сильним, що пожежникам спочатку довелося зосередити свої зусилля на порятунку сусідньої церкви, а вже потім гасити палаючий будинок.

• Температура вогню безпосередньо залежить від речовини, що виступає в якості палива, і від тиску окислювача – чим він вище, тим вищою буде і температура. Так, наприклад, у звичайного паперу температура горіння становить лише 230 градусів за Цельсієм, але у інших матеріалів вона може перевищувати декілька тисяч градусів.

• Колір полум’я може бути різним. Найчастіше він жовтий або оранжевий, але, наприклад, бор (хімічний елемент, напівметал) горить синьо-зеленим вогнем, калій – фіолетово-рожевим, мідь та фосфор – зеленим, літій – червоним, алюміній – білим, а природний газ – блакитним.

• Іноді вогонь може спалахувати через неочевидні причини. У Європі, Азії та Північній Африці зустрічається така рослина, як ясенець білий. Вона унікальна тим, що виділяє в атмосферу леткі ефірні олії, які ніби огортають рослину, і в особливо спекотну погоду іноді самозаймаються. Що цікаво, в таких випадках сама рослина не страждає від полум’я.

• Первісні люди користувались вогнем ще у кам’яному віці. Найімовірніше, спочатку вони навчилися просто зберігати його, але не розпалювати – адже загоряння може відбуватися з природних причин, наприклад – через удари блискавок або поєднання спеки і посухи. Пізніше наші пращури навчилися самі розводити багаття. Обробляючи каміння, люди виявили, що при ударах вони дають іскри, які можна використати. Існують свідчення про те, що використання людьми вогню для приготування їжі почалося ще 1,9 мільйона років тому. Але початок постійного контрольованого використання вогню припадає на період від 50-ти до 100 тисяч років тому.

Корабель пожежної служби Kiel (FWS), відповідальний за аварійно-рятувальні роботи та гасіння пожеж. Кіль, Німеччина.

• Деякі перукарні зараз пропонують таку екзотичну послугу, як стрижка вогнем. Коштує ця процедура дорого, а переваги такого методу досить сумнівні. Деякі історики стверджують, що такий спосіб стрижки практикувала ще Клеопатра, знаменита цариця Стародавнього Єгипту.

• Вогонь є хімічним процесом, і він піддається впливу сили гравітації. Наприклад, у невагомості, де значних гравітаційних сил немає, він поширюється не нагору, а на всі боки відразу.

• Існує навіть така штука, що називається «холодний вогонь». Це низькотемпературне полум’я, яке недостатньо гаряче, щоб обпалити шкіру. Горючі суміші для одержання «холодного вогню» зазвичай виготовляються із суміші кислот та етилового спирту. Подібне полум’я широко використовується для реалізації різних спецефектів, а також у виробництві феєрверків.

***На верхньому фото: Багаття на святі середини літа (Мянтсяля, Фінляндія).

Якщо вам сподобалася стаття, будь ласка, поділіться з друзями в соцмережах!