Quelle est la couleur de la flamme la plus chaude et que signifient les différentes couleurs ?
Lorsqu’ils imaginent des flammes, la plupart des gens imaginent un feu orange traditionnel. Cependant, il existe de nombreux cas dans lesquels le feu ne brûle pas en orange. En fait, les flammes peuvent couvrir tout le spectre des couleurs. Alors, qu’est-ce qui cause la différence entre les couleurs des flammes ? Quels produits chimiques peuvent altérer la couleur du feu ? Et quel rôle joue la température ? Nous allons mettre en lumière tout cela et plus encore.
Qu’est-ce qui fait que les flammes sont de couleurs différentes ?
Pour comprendre les causes des flammes de couleurs différentes, il est important de comprendre la science derrière la lumière visible et le feu. Tout d’abord, le feu est une réaction chimique qui se produit après la combustion lorsque des molécules chimiques et gazeuses interagissent avec l’oxygène. De plus, tous les incendies n’existent pas à l’échelle de la lumière visible.
L’échelle de la lumière visible se compose de tout rayonnement électromagnétique que l’œil humain nu peut voir. Les couleurs, telles que nous les connaissons, apparaissent à la suite du passage de la lumière à travers un prisme. Nous sommes capables de percevoir différentes couleurs en raison de leurs longueurs d’onde variables. Par exemple, le rouge a la longueur d’onde la plus longue, tandis que le violet a la plus courte.
Lorsque les flammes apparaissent dans différentes couleurs, elles réagissent à la fois à la chaleur et aux produits chimiques. Le spectre de couleurs ordinaire du feu s’étend de relativement froid à très chaud, ce qui est représenté par l’acronyme ROYGBIV en relation avec le spectre de couleurs :
- rouge
- Orange
- Jaune
- Vert
- Bleu
- Indigo
- Violet
Malgré sa teinte glaciale, la couleur la plus chaude de la flamme est le violet. À plus de 1 650 degrés Celsius, les températures élevées des flammes violettes peuvent facilement trancher presque n’importe quel métal, verre ou roche. Pour cette raison, vous pouvez souvent repérer des flammes violettes et bleues au bout des torches de soudage. (Bien que les soudeurs portent des lunettes de protection pour éviter de se brûler les yeux à cause de la lumière.)
Il est également important de noter que les flammes violettes et bleues sont également produites par le carbone et l’hydrogène présents dans la combustion du bois. C’est pourquoi vous pourriez apercevoir des scintillements ou du bleu ou du violet lorsque vous êtes rassemblé autour du feu de camp.
Alors que les flammes violettes peuvent brûler les substances les plus dures, les flammes rouges, qui sont les plus froides, ne sont pas si puissantes. Bien que le rouge puisse être une couleur typiquement ardente, ce n’est pas la flamme la plus chaude, avec des températures oscillant entre 600 et 800 degrés Celsius. Cela peut sembler être une température élevée, mais par rapport aux flammes bleues à 1650 degrés, les flammes rouges sont assez douces. Pourtant, les flammes de cette température peuvent faire fondre l’aluminium, l’argent pur, l’étain, le plomb, le bronze et le laiton. Fait amusant : certaines flammes rouges sont si froides qu’elles sont difficiles à repérer à l’œil nu, mais ces flammes à 800 degrés brûleront d’un rouge rosé.
Comme vous pouvez le constater, il existe un lien direct entre la chaleur d’une flamme et la couleur qu’un feu brûle. Les flammes qui sont plus froides ou qui commencent à s’éteindre auront une teinte différente de celle d’un feu qui fait rage ou d’une nouvelle allumette. La quantité de chaleur et d’énergie libérée lors de la combustion est liée aux teintes des flammes. Pour rappel, la flamme la plus chaude sur le spectre des couleurs est violette et, sur le spectre visible, elle est blanche.
Voici une ventilation plus complète des températures des différentes couleurs de flamme et de ce qu’elles peuvent brûler :
- rouge les flammes brûlent à environ 600 à 800 degrés Celsius. La plus chaude des flammes rouges peut faire fondre des substances telles que le magnésium (657° C), le verre (700° C) et le borax (740° C), tandis que la plus froide de ces flammes peut faire fondre le lithium (179° C), le sélénium (220 °C), l’étain (232°C), l’ambre (300°C) et le zinc (419°C).
- Orange les flammes brûlent à environ 1100 degrés Celsius. Ces flammes peuvent brûler le bronze (910° C), l’or (1063° C) et le cuivre (1083° C).
- Jaune les flammes brûlent à environ 1200 degrés Celsius. Ces flammes feront fondre l’arsenic (815° C), le calcium (850° C), le laiton (900° C), l’argent (960° C) et le radium (960° C).
De façon intéressante, vert les flammes n’ont aucun lien avec la température, mais plutôt avec les produits chimiques qui les alimentent, dont nous parlerons ci-dessous.
- Bleu les flammes brûlent à environ 1400 à 1650 degrés Celsius. Cela rend les flammes bleues les plus froides capables de faire fondre l’amiante (1300°C), l’acier (1460°C) et le cobalt (1490°C), et les flammes bleues les plus chaudes capables de faire fondre le palladium (1552°C), le minerai de fer brun ( 1570°C), l’argile fondante (160°0 C) et l’agate (1600°C).
- Indigo les flammes brûlent à un peu moins de 1650 degrés. Ces flammes peuvent fondre à travers le bronze d’aluminium (1040° C), le quartz (1470° C), l’oxyde de fer (1570° C) et le sable (1550° C).
- blanc les flammes brûlent à environ 1300 à 1500 degrés Celsius. Ces flammes peuvent brûler à travers de nombreux solides tenaces, notamment l’uranium (1133°C), le nickel (1452°C) et le cobalt (1490°C).
- Violet les flammes brûlent à plus de 1650 degrés. Cela rend ces flammes suffisamment puissantes pour transformer des matériaux difficiles à fondre en flaques, telles que la fonte/fer forgé (1200°C), l’acier (1460°C), la porcelaine (1650°C) et le titane (1670°C ).
Quels produits chimiques modifient la couleur des flammes ?
La température n’est pas le seul déterminant de la couleur des flammes. Différentes couleurs de flammes peuvent également provenir des types de produits chimiques présents dans la substance qui est brûlée. Le type de combustible et ses impuretés, en plus de la température de la flamme, contribuent à la couleur de la flamme.
Certains produits chimiques contenus dans le bois, les bougies ou d’autres sources de combustible peuvent déclencher des flammes de couleurs variées à leur source. C’est-à-dire que les particules élémentaires qui éclairent la flamme influencent sa couleur autant que la température à laquelle le feu brûle. Ce sont les produits chimiques et les matériaux responsables des différentes couleurs du feu :
- Rouge: Causée par le chlorure de strontium ou le nitrate de strontium. Repéré dans des feux à combustion lente.
- Orange: Causée par la combustion de particules de carbone ou de chlorure de calcium. Repéré dans la plupart des feux de camp, des barbecues au charbon et des cheminées.
- Jaune: Causée par le chlorure de sodium, le carbonate de sodium ou le borax.
- Vert: Causée par le cuivre ou le baryum. Aucun lien avec la température.
- Bleu: Causée par le chlorure de cuivre ou la combustion complète du carbone dans une source de carburant.
- Indigo: Causée par l’indium.
- Blanc: Causée par le sulfate de magnésium.
- Violet: Causée par le nitrate de potassium mélangé avec du sulfate de potassium.
Pourquoi les flammes oranges sont-elles les plus courantes ?
En ce qui concerne le feu, pourquoi les flammes oranges sont-elles (apparemment) la couleur la plus courante ? Les flammes oranges tournent à environ 1100 degrés Celsius, ce qui les place dans la plage moyenne des températures de flamme. La plupart des articles organiques que les gens brûlent – papier, bois, charbon de bois – contiennent du carbone. Ainsi, lorsque ces objets sont brûlés, ils libèrent des particules de carbone dans la flamme, provoquant la création de flammes orange foncé, orange «clair» et jaune.
Lorsque toutes les particules de carbone sont brûlées à partir d’une source de carburant – et qu’il n’y a plus de traces à consommer – la flamme peut alors produire des étincelles bleues ou violettes en réponse. Par exemple, les cuisinières et les grils à gaz présentent tous deux des flammes bleues car ils ne réagissent pas à une source de combustible à base de carbone.