La combustión es un proceso químico muy interesante que nos deja maravillados con las llamas que produce. La llama luminosa es un fenómeno impresionante que se produce cuando los átomos de ciertas partículas en los gases de la combustión emiten energía debido al calor generado. Pero, ¿cómo se produce una llama luminosa? Exploraremos los diferentes mecanismos detrás de este fenómeno fascinante.
La combustión y la llama
La combustión es una reacción química que se produce cuando se combinan un combustible y un comburente, como el oxígeno del aire, para producir calor y luz.
Las reacciones de combustión son exotérmicas y desprenden una gran cantidad de energía. Cuando se quema un elemento inflamable en una atmósfera rica en oxígeno, se produce la emisión de luz llamada llama.
La producción de la llama
La llama se produce por la emisión de energía de los átomos de algunas partículas en los gases de la combustión, al ser excitados por el calor generado. Cuando se quema un combustible, los gases calientes resultantes emiten energía en forma de fotones de luz. Esta luz hace que la llama sea visible.
La temperatura de los gases
La temperatura de los gases producidos por la combustión puede llegar a ser de 1000 a 2000 grados centígrados. Un gas se expande y se eleva en la atmósfera al ser calentado. Esto es lo que causa la llama a elevarse y crecer.
El proceso de la llama
La llama es definida como el medio gaseoso en el que se desarrollan las reacciones de combustión. El proceso de la combustión se lleva a cabo en tres zonas claramente definidas: la zona interna o interior fría, la zona intermedia o de reducción y la zona exterior o de oxidación.
El frente de llama
El frente de llama marca la separación entre los gases combustibles y los gases sin quemar, donde tienen lugar las reacciones de oxidación principales.
Es necesario coordinar la velocidad de escape de gases y la propagación de la llama con la entrada de comburente y combustible para estabilizar el frente de llama. El espesor del frente de llama varía desde menos de 1 mm hasta ocupar completamente la cámara de combustión.
Tipos de llamas
Las llamas se clasifican en tres grupos atendiendo a los parámetros para un combustible líquido:
- Llama de premezcla y llama de difusión (mezcla combustible-comburente).
- Laminar y turbulento (velocidad de la mezcla de combustible).
- Llama estacionaria y llama explosiva libre (posición de la llama respecto a la boca del quemador).
¿Cómo se obtiene una llama luminosa?
Para obtener una llama luminosa, hay que seguir los siguientes pasos:
- Conectar un mechero al suministro de gas.
- Abrir el mechero y encenderlo teniendo cerradas las entradas de aire (método correcto de encendido).
En este caso, la llama producida es una llama oxidante. La llama luminosa se produce cuando se maximiza la entrada de aire.
La llama no luminosa
La combustión incompleta produce una llama de reducción con una luminosidad característica debido a la incandescencia del carbón que no se quema por falta de oxígeno. La llama no luminosa presenta tres zonas claramente definidas: zona interna o interior fría, zona intermedia o de reducción y zona exterior o de oxidación.
El papel del aire
En las llamas no luminosas, el aire es restringido, lo que significa que no hay suficiente oxígeno para la combustión del carbono. Para producir una llama no luminosa, se debe controlar la cantidad de aire que entra en la mezcla de combustión.
La llama azulina no luminosa
La llama azulina no luminosa se produce cuando se permite que el aire combustione con el propano. Esta llama se produce cuando el anillo regulador se abre más y el mezclador de aire y gas funciona correctamente. La llama azulina no luminosa es una forma eficiente de quemar gas.
La forma, color y temperatura de la llama
La forma, color y temperatura de la llama dependen del medio técnico que prepara el combustible/comburente y la velocidad global de la combustión. La llama se puede observar en diferentes colores, como rojo, amarillo y azul.
La llama roja
La llama roja tiene una temperatura relativamente más baja en comparación con otras llamas. Se produce cuando la combustión es incompleta.
La llama amarilla
La llama amarilla es una de las llamas más comunes. Se produce cuando la cantidad de combustible es mayor que la cantidad de oxígeno.
La llama azul
La llama azul se produce cuando la cantidad de oxígeno es mayor que la cantidad de combustible. Esta llama tiene una temperatura más alta en comparación con otras llamas.
Conclusión
Las llamas son un fenómeno fascinante que se produce durante la combustión. La forma, color y temperatura de las llamas dependen de la cantidad de combustible y oxígeno presentes en la mezcla de combustión.
La llama luminosa, como hemos visto, se puede obtener elevando la entrada de aire en la mezcla de combustión, produciendo una llama oxidante con una alta temperatura y muchos fotones de luz.
Aunque comprendemos los mecanismos detrás de la formación de la llama luminosa, todavía hay mucho que aprender sobre la combustión. ¿Cómo podemos mejorar la eficiencia en la producción de combustibles, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y seguir aprovechando la energía de la combustión mientras protegemos el medio ambiente? Estas preguntas nos invitan a seguir aprendiendo sobre la combustión y el papel que desempeña en nuestra sociedad.
