Starí Gréci a alchymisti si mysleli, že oheň je sám osebe prvkom, spolu so zemou, vzduchom a vodou. Moderné vymedzenie pojmu prvok sa týka počtu protóny čistá substancia posadne. Oheň sa skladá z mnohých rôznych látok, takže to nie je prvok.
Oheň je väčšinou zmes horúcich plynov. Plamene sú výsledkom a chemická reakcia, predovšetkým medzi kyslíkom vo vzduchu a palivom, ako je drevo alebo propán. Reakcia produkuje okrem iných produktov oxid uhličitý, para, svetlo a teplo. Ak je plameň dostatočne horúci, plyny sa ionizujú a stávajú sa ďalším stav hmoty: plazma. Horenie kovu, napríklad horčíka, môže ionizovať atómy a vytvárať plazmu. Tento typ oxidácie je zdrojom intenzívneho svetla a tepla plazmového horáka.
Aj keď v bežnom ohni dochádza k malému množstvu ionizácie, väčšina plameňa je plyn. Najbezpečnejšia odpoveď na otázku „Aký je stav ohňa?“ znamená, že je to plyn. Alebo môžete povedať, že je to väčšinou plyn s menším množstvom plazmy.
Rôzne časti plameňa
Existuje niekoľko častí plameňa; každá je vyrobená z rôznych chemikálií.
- V blízkosti spodnej časti plameňa sa kyslík a palivové pary zmiešajú ako nespálený plyn. Zloženie tejto časti plameňa závisí od použitého paliva.
- Nad touto oblasťou molekuly reagujú navzájom spaľovacia reakcia. Reaktanty a produkty opäť závisia od povahy paliva.
- Nad touto oblasťou je spaľovanie úplné a môžu sa nájsť produkty chemickej reakcie. Typicky sú to vodná para a oxid uhličitý. Ak je spaľovanie neúplné, oheň môže tiež vydať malé tuhé častice sadzí alebo popola. Pri neúplnom spaľovaní sa môžu uvoľňovať ďalšie plyny, najmä „špinavé“ palivo, napríklad oxid uhoľnatý alebo oxid siričitý.
Aj keď je ťažké to vidieť, plamene sa rozširujú smerom von ako iné plyny. Čiastočne je to ťažké pozorovať, pretože vidíme iba tú časť plameňa, ktorá je dostatočne horúca na vyžarovanie svetla. Plameň nie je okrúhly (s výnimkou priestoru), pretože horúce plyny sú menej husté ako okolitý vzduch, takže stúpajú.
Farba plameňa je údajom o jeho teplote a chemickom zložení paliva. Plameň vyžaruje žiarovku, čo znamená, že svetlo s najvyššou energiou (najteplejší časť plameňa) je modré a svetlo s najnižšou energiou (najchladnejšia časť plameňa) je červenšie. Chémia paliva zohráva tiež svoju úlohu, a to je základ plameňový test na identifikáciu chemického zloženia. Napríklad modrý plameň sa môže javiť ako zelený, ak je prítomná soľ obsahujúca bór.