Question:
Pourquoi l'humidificateur rend-il la flamme d'un poêle orange?
Ilya Gazman
2018-11-18 07:46:36 UTC
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Blue flames Orange flames

Tout comme ce type, la couleur des flammes de mon poêle a également été affectée par l'humidificateur.

Pourquoi cela se produit-il? Est-ce une bonne ou une mauvaise chose?

Les commentaires ne sont pas destinés à une discussion approfondie;cette conversation a été [déplacée vers le chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/85989/discussion-on-question-by-ilya-gazman-why-does-the-humidifier-make-a-stoves-Floride).Veuillez noter que tous les commentaires supplémentaires qui ne sont pas des suggestions d'amélioration de la question, ou des demandes de clarification, sont susceptibles d'être supprimés.
Compte tenu de l'explication dans la réponse acceptée, ce serait bien si vous pouviez publier une troisième photo prise lorsque l'humidificateur est rempli d'eau distillée, qui ne devrait pas contenir les sels trouvés dans l'eau potable.Les épiceries vendent souvent de l'eau distillée dans des cruches en plastique de la taille d'un gallon.
Les images de la question ne sont pas de OP.Il les a pris du site Web lié.Donc aucune chance que nous obtenions une troisième photo avec de l'eau distillée / désionisée.
Pouvez-vous confirmer ou clarifier si la couleur de ces flammes semble être la même que celle causée par le refroidissement normal de la flamme?Vous pouvez pulvériser ou égoutter de l'eau qui ne provient pas de l'humidificateur pour voir si la couleur est la même.Mettre de l'eau très froide dans une fine casserole en métal au-dessus d'une flamme élevée devrait également provoquer la condensation de l'eau sur la casserole et son goutte à goutte dans les flammes, provoquant une flamme de couleur orange pendant un bref instant.Il serait édifiant de savoir si les couleurs oranges sont les mêmes.Des photos des deux flammes prises avec le même appareil photo peuvent également être intéressantes (mais pas nécessairement concluantes).
@ToddWilcox même caméra ne garantit rien du tout.À tout le moins, il doit y avoir une balance des blancs fixe pour obtenir une reproduction cohérente des couleurs et une exposition suffisamment faible pour éviter le canal rouge éclaté.
En relation.https://chemistry.stackexchange.com/questions/5000/butane-burning-color
J'ai lié et emprunté à votre question [ici] (https://chemistry.stackexchange.com/a/129522/16035).;J'espère que cela ne vous dérange pas.
Six réponses:
Ruslan
2018-11-20 02:27:59 UTC
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OK, cette question semble avoir suscité une certaine controverse. D'une part, la réponse de niels nielsen (actuellement acceptée), qui implique que la couleur orange provient du sodium. D'autre part, la réponse de StessenJ, qui implique que l'orange est le rayonnement normal du corps noir de la suie. De plus, de nombreux commentateurs se disputent le bien-fondé ou le faux de la réponse sur le sodium.

Le seul bon moyen de régler le problème est une expérience. Je l'ai fait, avec quelques modifications. Tout d'abord, au lieu d'une cuisinière à gaz, j'ai utilisé un briquet à jet (ZL-3 ZENGAZ). Deuxièmement, au lieu de l'humidificateur, j'ai utilisé un simple jet d'eau de coiffeur. Le troisième composant nécessaire est un réseau de diffraction, un réseau bon marché que j'avais acheté sur AliExpress. Je l'ai inséré dans des lunettes de sécurité incolores pour éviter la nécessité d'une troisième main.

Quand j'ai allumé le briquet, j'ai vu un ensemble d'images dans le premier ordre de diffraction: violet, bleu, vert, jaune et un peu de rouge sombre flou. Jusqu'à présent, conforme au spectre de la flamme bleue donné sur Wikipedia. Ensuite, j'ai pulvérisé de l'eau dans l'air, déplaçant simultanément le briquet en essayant de trouver l'endroit où la flamme changera de couleur. Comme la flamme a reçu des jets orange au lieu du bleu initial, j'ai remarqué qu'une image orange de la flamme apparaît entre les images rouges et jaunes dans le réseau de diffraction.

Ci-dessous, une photo que je pourrais prendre avec la grille fixée à l'objectif d'un appareil photo, après avoir monté l'appareil photo sur un trépied et tenant le briquet et le vaporisateur à deux mains pendant que l'exposition 10s était en cours (désolé pour la mauvaise qualité). Remarquez la grande pointe jaune / orange (les couleurs ne sont pas calibrées) au RHS: c'est la partie uniquement présente dans la flamme orange. (Le jet est en effet devenu visiblement plus grand quand il a changé sa couleur en orange.)

photo of the flame image

Il en découle que la couleur orange provient en effet du sodium, sinon l'image de la flamme orange serait beaucoup plus large et se propagerait en plusieurs couleurs comme la flamme d'une bougie ou d'un briquet sans jet.

Les lecteurs sont invités à reproduire cette expérience.

EDIT

OK, j'ai réussi à mesurer certains spectres en utilisant mon spectromètre Amadeus avec un pilote personnalisé. J'ai utilisé un temps d'intégration de 15 s avec la flamme à environ 3-5 cm du connecteur SMA905 sur le corps du spectromètre.

En dessous, les deux spectres se superposent, la courbe bleue correspondant à la flamme bleue, et l'orange correspond à la flamme avec un peu d'orange. J'ai filtré les données avec une moyenne mobile à 5 points avant de tracer. Le spectromètre a une sensibilité plus faible près des UV et IR, donc ne tenez pas compte du bruit.

(Cliquez sur l'image pour une version plus grande.)

flame spectra

Ce qui vaut la peine de noter, c'est que non seulement la raie 590 nm de sodium est présente dans la flamme orange, mais également deux raies de potassium - 766 nm et 770 nm.

EDIT2

J'ai juste essayé la même chose avec un humidificateur au lieu du spray. Le résultat avec l'eau du robinet filtrée est le même: flamme orange avec pic de sodium. Avec de l'eau distillée, bien que l'expérience avec le spray aboutisse toujours à une flamme orange (fondamentalement la même qu'avec l'eau du robinet), avec l'humidificateur, je n'ai pas du tout d'orange.

Quoi qu'il en soit, dans aucun cas je n'ai pu faire émettre un spectre continu au plus léger. Chaque fois que j'ai eu une flamme orange, il semblait toujours être un doublet de sodium D, pas un spectre continu.

Je suggère de réessayer cette expérience, mais en utilisant de l'eau distillée au lieu de l'eau du robinet.
Refaites-le avec la pointe d'un couteau.
@MauryMarkowitz c'était la première chose que j'ai essayée (j'ai lu votre réponse).J'ai essayé plusieurs choses métalliques avec le briquet, mais elles n'ont même pas changé la couleur de la flamme.Je ne sais pas pourquoi, peut-être une pression de gaz trop élevée, peut-être autre chose ...
Très agréable!Bien que par cette expérience, nous ne pouvons pas vraiment dire s'il s'agit spécifiquement de sodium.Cela pourrait aussi être du calcium.Cela aurait été formidable de faire l'expérience avec un spectromètre plus précis.
@jkej vrai, ce serait vraiment génial si quelqu'un pouvait le faire.Cependant, il y a plusieurs défis pour cela: 1) avoir l'équipement nécessaire pour produire à la fois la flamme et les gouttes d'eau générées de manière autonome pour libérer vos mains (un poêle et un humidificateur seraient OK pour cela), 2) avoir un spectromètre très sensible ouflamme très intense pour avoir un SNR utile (notez que j'ai dû utiliser une exposition de 10 s à 1600 ISO avec une ouverture entièrement ouverte de f / 5,6 pour faire la photo ci-dessus), d'autant plus qu'une résolution spectrale décente est attendue.
@jkej quant à votre suggestion que cela pourrait être du calcium, je ne pense pas que ce soit plausible.J'ai seulement observé cette pointe orange clignoter avec la flamme, tandis que le spectre de la flamme de calcium a beaucoup de raies spectrales, voir par ex.[ici] (https://www.itp.uni-hannover.de/fileadmin/arbeitsgruppen/zawischa/bildchen/Casim.png) (extrait de [cette page] (https: //www.itp.uni-hannover.de / fileadmin / arbeitsgruppen / zawischa / static_html / atoms.html)).
@Ruslan Oui, après avoir inspecté de plus près les lignes d'émission de sodium et de calcium, je conviens que le sodium a plus de sens avec la ligne unique que vous voyez.Pourtant, le cas serait encore plus convaincant si nous pouvions établir la longueur d'onde exacte de la ou des lignes.J'ai un très bon spectromètre à cet effet, mais malheureusement je n'ai pas de brûleur ni de vaporisateur.
@DavidHammen J'ai essayé l'expérience avec de l'eau distillée (l'étiquette de la bouteille indique "дистиллированная вода более 30%", quoi que cela signifie "plus de 30%" ...).Les résultats sont les mêmes: j'obtiens toujours le pic orange dans le spectre.Peut-être que l'eau n'est pas assez pure, je sais pas ...
+1 pour l'expérimentation, mais je ne pense pas que ce soit réellement du sodium.Quand je mets une casserole d'eau froide sur une cuisinière à gaz, la vapeur d'eau formée par la combustion du méthane se condense sur le fond et les côtés de la casserole d'eau froide, jusqu'à ce que la casserole devienne suffisamment chaude, bien sûr.C'est essentiellement de l'eau distillée, du moins j'espère que nous pouvons convenir qu'il devrait y avoir peu ou pas de sodium dissous ou en suspension.Lorsque cette eau condensée redescend dans la flamme ou sur le brûleur, la flamme devient brièvement orange.Cela me rend assez convaincu que c'est le refroidissement de la flamme qui provoque le changement de couleur.
@ToddWilcox J'ai essayé mon briquet dans le froid extérieur de 0 ° C, aucune flamme orange n'était là, même quand je l'ai déplacé pour que la flamme se plie.De plus, 590 nm est un très bon indicateur de sodium, et maintenant avec les mesures mieux résolues (voir les spectres), je suis certain à ± 2 nm qu'il s'agit de la ou des raies D du sodium.Quant à votre poêle, il pourrait contenir des restes de sels avant la condensation, qui se dissoudraient alors dans le condensat et entreraient dans la flamme.
@Ruslan Ce n'est pas la température de l'air ambiant qui compte, c'est l'exhaustivité de la combustion (ou son absence).Une autre façon de générer la flamme orange sans sodium consiste à utiliser un mélange air-carburant différent.
@ToddWilcox Je ne comprends pas très bien comment vous obtiendriez une ligne de 590 ± 2 nm avec une combustion incomplète.Quel produit de combustion émettrait cette ligne?
@ToddWilcox La raie à 590 nm est bien évidemment la raie D du sodium.Et le potassium est également là, pourrait provenir des empreintes digitales.
Pertinente: https://www.nrl.navy.mil/content_images/05Chemical_Fleming.pdf L'argument du déplacement d'oxygène me semble plutôt bon.Lorsque les gouttelettes s'évaporent, elles se dilatent d'un facteur de 1000. Ainsi, la fraction massique d'eau dans un brouillard nébulisé peut être importante, effectuant à la fois la stoichométrie de carburation et la combustion.Notez la couleur normale de la flamme d'un [radiateur céramique au propane] (https://www.ebay.com/itm/Infrared-PROPANE-HEATER-52-000-BTU-1-500-Sq-Ft-Standing-Pilot-Ceramic- / 361449726665) et la plupart des autres flammes à diffusion d'hydrocarbures.Le système de prémélange est définitivement hors de contrôle.
@Ruslan Très bien en effet!Cela règle définitivement la question pour moi.Très intéressant avec les lignes de potassium aussi.Ce serait vraiment bien si vous pouviez marquer les longueurs d'onde théoriques des raies de sodium et de potassium avec des lignes verticales dans le tracé du spectre, afin que les gens puissent voir à quel point elles correspondent.Vous pouvez également souligner que les lignes à des longueurs d'onde plus courtes présentes dans les deux spectres sont les [bandes de cygne] (https://en.wikipedia.org/wiki/Swan_band).
@ToddWilcox Cette expérience réfute clairement qu'il s'agit d'une ration de corps noir à partir de suie.Votre exemple avec une goutte macroscopique d'eau condensée tombant dans la flamme est une situation très différente.Personne ne conteste que le refroidissement de la flamme peut la rendre jaune / orange, mais cela ne semble pas être ce qui se passe ici.
@PhilSweet Mais l'effet a été observé avec l'humidificateur dans une pièce différente à un étage différent.Les gouttelettes d'eau se vaporiseraient sûrement avant d'atteindre la cuisine.À moins que toute la maison ne soit saturée de vapeur d'eau.
@jkej D'où vient cette information?
@PhilSweet du [billet de blog] (http://www.chrisinch.com/blog/articles/show/why-are-the-flames-on-my-range-yellow/) lié à la question.
Mon point de vue sur cette expérience est qu'elle n'utilise pas le même humidificateur et les mêmes conditions que la question initiale et n'exclut pas la possibilité qu'une flamme orange causée par autre chose que le sodium dans l'eau puisse avoir le même spectre d'émission.Fondamentalement, il ne reproduit pas les conditions originales avec suffisamment de précision pour être concluant, à mon humble avis.
@ToddWilcox Il pourrait certes être amélioré, mais cette expérience démontre clairement qu'il est possible d'induire une émission de ligne de sodium dans une flamme de gaz dans la mesure où elle apparaît orange en pulvérisant l'air avec de l'eau du robinet.Cela permet de résoudre la question de mon livre.Êtes-vous en train de dire que quelque chose d'autre que le sodium pourrait avoir causé la raie d'émission qui se trouve être à la bonne longueur d'onde pour le sodium?Eh bien, ce n'est certainement pas le rayonnement du corps noir de la suie, et jusqu'à ce que quelqu'un propose une explication plus plausible, je pense qu'il est juste de supposer que c'est du sodium.
Le fait que l'eau distillée produise le même résultat signifie que nous n'avons qu'une partie de l'histoire.Il se peut qu'il y ait du sodium résiduel dans l'appareil;ou que le filtrage n'était pas suffisant;ou il se peut que le sodium ait été introduit par l'appareil lui-même et non par l'eau;et si laissé assez longtemps (et avec des ajouts d'eau) arrêterait de produire les résultats orange. «C'est du sodium» en conclusion est très différent de «c'est du sodium dans l'eau»
@UKMonkey Point équitable.Mais il semble y avoir une certaine incertitude quant à savoir s'il s'agissait vraiment d'eau distillée.Pourquoi une bouteille d'eau distillée dirait-elle «plus de 30%»?Des recherches plus poussées avec de l'eau distillée seraient certainement intéressantes.
@Ruslan Etes-vous sûr que l'étiquette sur la bouteille disait "вода" et non "водка"?;)
@jkej водка est de 40%: D.Quoi qu'il en soit, voici l'étiquette, si quelqu'un peut lire le russe: https://i.imgur.com/pzwIYA5.jpg
Quand je recherche sur Google "дистиллированная вода более 30%", j'obtiens ~ 5 résultats pour les produits de nettoyage et similaires qui listent l'eau distillée avec d'autres ingrédients.Cependant, je n'obtiens aucun résultat si je remplace 30 par un autre nombre.Cela me porte à croire qu'il y a peut-être une obligation légale de l'énumérer si c'est plus de 30%.C'est peut-être pour cela qu'ils l'écrivent comme ça même si c'est de l'eau distillée à 100%.Que signifie la phrase directement après "дистиллированная вода более 30%."signifier?S'il y avait d'autres ingrédients, je suppose qu'ils y figureraient.
@jkej la phrase suivante n'est pas liée aux ingrédients.C'est plutôt "N'irrite pas la peau, les muqueuses des yeux et les voies respiratoires supérieures".En fait, après avoir discuté [ici] (https://dxdy.ru/topic131184.html) (page en russe), j'ai l'impression que ce 30% est une erreur de copier-coller de la part du concepteur de l'étiquette.L'ancienne version de l'étiquette] (http://s9.uploads.ru/Cu8lv.jpg) n'a pas du tout de section _Ingredients_ ("Состав"), donc cette bizarrerie de 30% ne peut pas être une obligation légale.
Eh bien, de toute façon, il semble que ce soit probablement de l'eau distillée à 100%.Peut-être pourriez-vous refaire l'expérience avec cette eau distillée, mais d'abord nettoyer le vaporisateur avec de l'eau distillée et pomper plusieurs fois avant de commencer l'expérience proprement dite pour éliminer tout résidu d'eau du robinet de la pompe?
@DavidHammen - lien OP: "Je viens d'acheter un humidificateur et j'ai utilisé de l'eau filtrée (provenant d'un adoucisseur d'eau). Le lendemain, les flammes étaient jaunes / orange. J'ai vu ce site Web et éteint l'humidificateur et j'ai attendu quelques heures et les flammes sont revenuesbleu. Je suis sorti et j'ai acheté de l'eau distillée. J'ai utilisé l'humidificateur et aucun problème maintenant. Je fais passer le mot! MERCI "
@Mazura L'eau filtrée et l'eau distillée sont des choses différentes.L'eau filtrée contient des sels et minéraux dissous.L'eau distillée ne le fait pas.
@jkej apparemment, la contamination de l'eau distillée provenait du spray.Avec l'humidificateur au lieu du spray, je n'ai pas d'orange lorsque j'utilise de l'eau distillée.
@Ruslan Ok, cela règle définitivement la question.Belle recherche et récompense bien méritée!
J'ai lié et emprunté à votre réponse [ici] (https://chemistry.stackexchange.com/a/129522/16035).;J'espère que cela ne vous dérange pas.
niels nielsen
2018-11-18 08:25:01 UTC
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TL'explication que je fournis ci-dessous sera valable ou échouera sur le résultat d'une expérience que j'ai suggérée et d'autres ici, et qui est également décrite dans ma réponse. Je promets de modifier ou de supprimer ma réponse selon les recommandations des modérateurs ici si cette expérience montre qu'elle est erronée.

Les humidificateurs fonctionnant selon le principe du "froid" - mélangeant de minuscules gouttelettes d'eau projetées par les pales d'un ventilateur avec un souffle d'air - produisent un brouillard d'air enrichi en vapeur d'eau mélangé aux restes partiellement séchés de gouttelettes d'eau qui sont enrichis en sels par attrition par évaporation.

Ces taches enrichies en sel, lorsqu'elles sont attirées dans une flamme de gaz chaud, émettent alors de la lumière à des fréquences correspondant au spectre de raies des constituants du sel. Dans le cas du chlorure de sodium (le sel le plus courant dans l'eau du robinet), le sodium produit une lueur jaune-orange lorsqu'il frappe la flamme.

Ce phénomène est à la base d'une technique d'analyse chimique appelée spectroscopie de flamme, dans laquelle un fil de platine est plongé dans une solution contenant un mélange inconnu de sels, puis collé dans une flamme chaude. Les couleurs émises lorsque les sels de la solution sont chauffés sont ensuite utilisées pour identifier les constituants chimiques de ces sels.

(Étant donné que le sodium est omniprésent et que ce test y est si sensible, le fil de platine doit être plongé dans de l'acide chlorhydrique, chauffé jusqu'à rougeur, trempé à nouveau dans l'acide et réchauffé plusieurs fois pour le débarrasser du sodium avant de lancer le test sur l'échantillon.)

Ce mécanisme peut être exclu en observant la flamme à travers un réseau qui sépare la ligne primaire de sodium et j'invite ici toute personne qui a une cuisinière à gaz (ce que je ne fais pas) et une grille (ce que je ne fais pas non plus) , désolé) pour effectuer l'expérience et nous faire un rapport ici.

Étant donné que toute poussière dans la cuisine contiendrait probablement du sel, si le ventilateur de l'humidificateur soufflait de la poussière dans la flamme, cela la rendrait également jaune.Cela peut être testé en faisant fonctionner l'humidificateur sans eau.

Combien de sel contient votre eau du robinet?Je trouve peu probable que l'eau du robinet potable soit suffisamment saumâtre pour montrer une coloration de sodium notable dans une flamme.
L'eau dure est principalement constituée de carbonates de calcium et de magnésium - d'où vient ce prétendu chlorure de sodium?
@AndersSandberg Il ne faut pas beaucoup d'atomes de sodium pour donner à une flamme une couleur sodium.Mais cela se décide facilement en prenant un spectre.Même le plus simple fera l'affaire: un prisme ou un disque CD.Et comme le dit Ilmari, cela pourrait provenir d'empreintes digitales.
@AndersSandberg: Là encore, la raie spectrale du sodium est * très * forte, et il faut très peu de sel pour la rendre belle et brillante.À l'époque où je faisais des tests à la flamme dans un laboratoire de chimie inorganique de première année, nous passions pas mal de temps à nous assurer d'éliminer * tout * le sodium de l'échantillon avant même d'essayer de tester d'autres éléments, car s'il y en avaitla moindre trace de sodium restante, cela submergerait à peu près tout le reste.Oh, et ne touchez pas le fil de platine avec vos doigts après l'avoir nettoyé, car la sueur humaine contient beaucoup de sodium.
Cette réponse est presque certainement fausse.Vous pouvez obtenir exactement le même effet en tenant la pointe d'un couteau dans la flamme ou tout autre objet.
l'eau qui a traversé un adoucisseur d'eau à échange d'ions a ses ions calcium, fer et Mg échangés contre des ions sodium.
Pour effectuer une spectroscopie de flamme à fil chaud dans un laboratoire de chimie, nous devions d'abord chauffer le fil de platine à la chaleur rouge et le tremper dans du HCl à plusieurs reprises pour éliminer tout le sodium.même la plus petite quantité sur le fil rendrait la flamme du brûleur Bunsen jaune.Oops!Je viens de révéler mon âge ...
Il y a une observation qui peut expliquer tout l'argument de ces commentaires.Niels Nielsen et Ilmari Karonen ont commenté la force du spectre du sodium, mais il faut le répéter car c'est la clé de l'argument ici: le spectre du sodium est si fort qu'il en masque les autres, même dans l'eau avec beaucoup de Ca et de MG ettrès peu de Na.La contamination d'un couteau que vous avez touché est contaminée par votre sueur.Le Na remplace simplement tout le reste, sauf si vous décontaminez complètement.Mais si quelqu'un a une référence pour savoir à quel point il est fort, veuillez le faire savoir car je ne peux pas en trouver.
Sauf votre respect, la réponse est presque certainement incorrecte.La couleur orange de la flamme est obtenue dans une flamme de gaz dans des tubes chauffants dans les restaurants et les places publiques par mélange riche en combustible.J'ai pris un spectroscope de poche pour ceux-ci, et leur spectre est en effet continu.Il s'agit d'un rayonnement thermique de la suie, pas de la ligne Na.Je vis près de l'océan dans un air si salé que tous mes outils se corrodent si je ne les lubrifie pas pour le stockage, tout comme les cordes de guitare - et ma flamme de gamme est toujours bleue.Je suis très, très sceptique quant à l'humidificateur de l'OP concentre les traces de Na + dans l'air pour exprimer sa ligne révélatrice soudainement si brillamment!
@kkm: Ensuite, cela donne simplement deux explications concurrentes, dont chacune semblerait produire le même résultat avec un appareil d'observation naïf comme l'œil et / ou un appareil photo numérique.La seule façon d'analyser cela de manière plus concluante est donc de mener une enquête empirique avec une expérience pour essayer de reproduire l'effet _ comme obtenu avec un humidificateur à proximité_ comme dans l'OP, avec un spectromètre présent pour voir s'il s'agit d'une émission linéaire ou continuespectre (thermique) _dans cette circonstance_ particulière.Il est tout à fait possible que le même effet observé (surtout naïvement) ait plusieurs étiologies.
@The_Sympathizer, amen à ça!Si seulement je n'étais pas un théoricien ... :)
@jkej, voir la partie en gras de ma dernière modification.
Après avoir googlé ce phénomène et constaté qu'il est assez courant et semble être très spécifique aux humidificateurs à ultrasons, j'ai changé d'avis et supprimé mes commentaires.C'est très fascinant!Il serait tout de même très intéressant de voir cela confirmé par des mesures spectroscopiques.
@DavidRicherby vous avez raison, les humidificateurs à ultrasons sont bien connus pour déposer du calcaire sur tout ce qui se trouve dans la pièce, par exemple pour détruire les lecteurs de CD / DVD.
@Agent_L Et selon [Wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Flame_test), l'émission du calcium est orange.Cette explication semble plus probable que le sodium.
@kkm: La proposition est que le sodium présent n'est pas une trace de sodium dans l'air, mais que l'humidificateur libère le sodium dissous dans l'eau du robinet.Il est nécessaire de mesurer combien de temps (en durée) l'humidificateur doit fonctionner avant que la flamme ne passe à l'orange, et s'il existe une distance critique de la flamme au-delà de laquelle l'effet cesse, si nous voulons mesurer l'efficacité de l'humidificateur à concentrer suffisamment de vapeur pourprovoquer l'effet.Mais si la flamme est suffisamment chaude, on voit mal pourquoi elle ne réagirait pas au sel dissous encore en suspension dans la vapeur d'eau.
@kkm: Vous semblez laisser entendre que pour que la flamme devienne orange, elle doit produire de la suie.La présence de suie dans la flamme implique que quelque chose brûle dans la flamme.Si cela est causé exclusivement par le fonctionnement de l'humidificateur, une autre implication est que les émissions de celui-ci sont brûlées.Cependant, les émissions semblent être limitées à la vapeur d'eau et aux impuretés présentes dans l'eau du robinet.Brûler du chlorure de sodium ne produira pas de suie, qui nécessite du carbone.Aviez-vous l'intention de laisser entendre que les impuretés doivent inclure du carbonate de sodium / calcium?Et quelle est la preuve des dépôts de suie?
@Ed999, a lu la réponse de Ruslan.J'avais très probablement tort.
StessenJ
2018-11-18 12:51:19 UTC
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L'eau refroidit la flamme au point où vous obtenez une combustion incomplète, tout comme une bougie.La lumière jaune provient du carbone brillant, alias suie.

La suie donne un spectre de corps noir, le sel donne les raies atomiques Na à 589 nm.Ce serait donc facile à décider expérimentalement.Regardez la flamme à travers une grille.Ou un disque CD.
En outre, le jaune de sodium est une couleur de flamme assez reconnaissable.La couleur plus orange de la photo, en supposant que la correction des couleurs de l'appareil photo ne l'a pas complètement modifiée, ressemble beaucoup plus à une combustion incomplète qu'à du sodium.
les plafonniers d'origine du Golden Gate Bridge étaient au sodium basse pression, ce qui produisait une couleur orange intense très similaire à la teinte orange de la photo de l'OP.Les lampes modernes au sodium haute pression sont de couleur plus blanche car elles ont un spectre thermique superposé au spectre des raies.
Le gaz naturel est du CH4 et sa combustion s'achève sans produire de quantités importantes de carbone qui coloreraient la flamme en jaune et orange, comme dans le cas d'une bougie qui brûle de la paraffine.
@AndersSandberg la caméra ment souvent!(Bien que je sois d'accord avec votre conclusion)
@nielsnielsen alors que se passe-t-il si vous faites fonctionner un brûleur Bunsen au gaz naturel avec le collier fermé?C'est du méthane et ça donne une flamme jaune.Ou le feu de gaz dans mon salon lorsqu'il est monté haut, car les flammes jaunes sont décoratives, même si elles sont inefficaces (BTW c'est un conduit équilibré, pièce scellée, donc pas de soucis de CO).[Réponse sur chemistry.se avec plus de détails] (https://chemistry.stackexchange.com/a/66526/17347)
@Pieter: Cela semble intéressant.Quel serait le résultat de regarder à travers un réseau ou un disque CD?
@chrish, que je n'ai pas fait.L'autre chose que je n'ai pas fait était de m'attendre à 1) que cette question susciterait autant d'intérêt, 2) que ma réponse serait votée comme elle l'a fait et 3) qu'elle déclencherait autant d'arguments.Ma foi en ma réponse s'est dissoute maintenant et je regrette de l'avoir publiée.J'essaierai une autre édition.
@nielsnielsen Je suis un expérimentateur (en fait un spectroscopiste) et une grande partie de moi espère que personne n'a fait l'expérience au moment où je rentre chez moi ce soir.Je n'ai pas de spectromètre à la maison, mais je ne manque pas de vieux CD, appareils photo ou objectifs, donc je pourrais contourner quelque chose.
@EricDuminil Avec un réseau de transmission devant votre œil (ou devant l'objectif de la caméra du téléphone portable), vous verriez les spectres de flamme des deux côtés de la flamme.S'il s'agit de sodium, vous verrez des images exactes à gauche et à droite de la flamme de la même couleur.Si c'est de la suie, vous verriez des bandes du rouge.Peut-être que je peux essayer quelque chose ici aujourd'hui avec un humidificateur à ultrasons et un brûleur Bunsen.Mais ce ne serait pas la même chose que votre poêle et votre humidificateur.
Un test très rapide utilisant un CD comme réseau de diffraction n'a pas été concluant.Le spectre du sel sur un fil semblait le même que celui des éclaboussures d'eau sur le centre en fonte chaude du brûleur à gaz (qui devrait produire des gouttelettes, je n'ai pas d'humidificateur).Je pense qu'il a besoin d'un objectif à fente d'entrée et d'un appareil photo, et dans ce cas, un réseau non incurvé serait bien
@ChrisH Non, il n'a pas besoin d'une fente, juste une certaine distance de la source, qui donnerait une résolution angulaire suffisante.Comparez aussi avec une flamme de bougie (qui est de la suie rougeoyante).
@Pieter, l'expérience était limitée par la longueur de mes bras.Tenir un fil d'acier dans la flamme pendant plus de quelques secondes, le laisser chauffer au rouge, je devais donc pouvoir l'atteindre pour le mettre dans la flamme très brièvement, tout en tenant le reste à la main.Il n'y avait pas assez de lumière pour projeter l'image sur le mur.Idéalement, j'aurais également une lentille pré-fendue, pour obtenir plus de lumière dans le système.J'ai un spectromètre plutôt sympa sur le banc derrière mon bureau au travail, mais je ne peux pas avoir de flamme dans ce laboratoire.
Si la flamme a été causée par une émission incandescente provenant d'une combustion incomplète, la question à laquelle vous devez répondre est de savoir pourquoi elle est si orange?Une flamme de bougie (conçue pour produire de la suie qui brille de la chaleur et émet donc beaucoup de lumière) est beaucoup moins orange bien qu'elle soit une flamme beaucoup plus froide qu'une cuisinière ou un brûleur.
@StessenJ En fait, les résultats de mesure donnés dans ma réponse ne favorisent pas cette explication.Et un autre point de données: lorsque j'allume mon briquet à réaction à l'extérieur (il fait 0 ° C là-bas), il n'a toujours aucun indice de flamme orange, alors que cela serait attendu à cause du froid, si nous suivons votre raisonnement.
L'effet de refroidissement de l'air humide (humide comme dans les gouttelettes de liquide, pas de vapeur) est supérieur à celui de l'air purement froid.Ma théorie est toujours que l'eau provoque une flamme plus froide.
@StessenJ Mais l'effet a été observé avec l'humidificateur dans une pièce différente à un étage différent.Les gouttelettes d'eau se vaporiseraient sûrement avant d'atteindre la cuisine.À moins que toute la maison ne soit saturée de vapeur d'eau.
@nielsnielsen: La combustion du méthane dans des circonstances normales produit très peu de suie brillante, c'est vrai.Cependant, si la flamme est refroidie à des températures inférieures à la normale (par exemple, en pulvérisant de l'eau dans la flamme ou en y tenant une cuillère froide), la suie s'accumule et brûle en orange.
@jkej: N'est-ce pas là le but habituel d'un humidificateur?
@Sean Quel est le but d'un humidificateur?Pour saturer toute la maison de vapeur d'eau?Non, des niveaux d'humidité proches de 100% auraient plusieurs effets négatifs.Selon [Wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Humidifier), un taux d'humidité entre 30% et 50% est recommandé.Si le niveau d'humidité était proche de 100%, ils auraient probablement été inconfortables et auraient éteint l'humidificateur.
Maury Markowitz
2018-11-18 20:12:58 UTC
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La réponse acceptée n'est pas correcte.

J'ai une cuisinière à gaz au sous-sol sur laquelle je dois faire un entretien périodique. Cela vous oblige à supprimer un tas de fausses bûches, qui sont faites d'un matériau très léger, je pense que quelque chose de similaire à la laine de roche mais plus solide. Après la maintenance, je l'allume pour être sûr qu'il fonctionne toujours, et j'ai remarqué que si les "bûches" ne sont pas dedans, la flamme est d'un bleu pur. Cela a piqué mon intérêt, j'ai donc remplacé les bûches et j'ai remarqué que la flamme vire à l'orange après une courte période, ce qui correspond visiblement aux "bûches" commençant à rougeoyer. Par exemple, voici le poêle peu de temps après le démarrage (aussi vite que je pourrais passer du thermostat au poêle) puis à nouveau environ deux minutes plus tard:

enter image description here enter image description here

Pas une énorme différence, mais vous pouvez le voir. La flamme le long du front n'a pas de "bûche" dessus, elle reste donc bleue. Il y avait de l'isolant en laine de roche ici, mais je l'ai enlevé en pensant qu'il restait de l'installation.

La manière dont les "bûches" font cela n'est pas tout à fait claire, mais il est clair que cela est purement dû à la température de la flamme. Pour preuve supplémentaire, j'ai pris ces deux photos de notre table de cuisson:

enter image description here enter image description here

Comme vous pouvez le voir, insérer simplement quelque chose de froid dans la flamme la fait virer à l'orange. Maintenant, un effet énorme ici non plus, mais c'est parce que je tenais la photo d'une main et que le couteau n'est pas correctement positionné. L'humidificateur le fait en insérant un brouillard d'eau sur toute la zone.

Votre théorie est plausible, mais votre preuve est également explicable par le sodium;le couteau aura du sodium dessus (et est fait d'un tas d'autres métaux).Comment savez-vous que c'est la température et non le sodium (ou un autre produit chimique) dans les deux cas?L'effet disparaît-il si vous préchauffez le couteau au four?
"le couteau aura du sodium" - bien sûr, dans le meilleur des cas, il ne sera pas suffisant pour être visible, et surtout pas assez pour expliquer le fait qu'il continuera à être orange toute la journée si vous le souhaiteztenez-le aussi longtemps.Et que pensez-vous qu'il se passe dans le poêle?Ces "bûches" ont presque 30 ans et brûlent de l'orange tant que le poêle fonctionne.L'explication du sodium est totalement invraisemblable dans les deux cas, ou les centaines d'autres objets que vous pourriez essayer.Avez-vous réellement essayé cela, avec quelque chose?
Ilmari suggère que la ligne de sodium est très forte.https://physics.stackexchange.com/questions/441648/why-does-the-humidifier-make-a-stoves-flame-orange/441771?noredirect=1#comment991538_441651.Et tant que le couteau et les bûches continuent d'exister, ils sont clairement faits de quelque chose.Ne dis pas que tu as tort, juste que tu n'as pas vraiment prouvé que ta théorie était juste non plus (et bien sûr je ne l'ai pas essayée, je ne suis ni l'OP ni un répondeur)
Sans parler du fait que la question ne concerne pas un couteau ou des bûches, mais un déshumificateur qui semble avoir des flammes nettement rouges
@MauryMarkowitz "surtout pas assez pour expliquer le fait qu'il continuera à être orange toute la journée si vous voulez le tenir aussi longtemps" .. si la température de l'objet était vraiment la raison, il n'aurait pas dû chauffer suffisammentpour que la flamme perde cette couleur orange d'ici là?
C'est la réponse la plus correcte.Ajoutez un peu plus et je vous donnerai +1: les gouttelettes d'eau ne diminuent pas seulement la température de la flamme adiabatique, comme vous le dites (peut-être au point de provoquer une mauvaise réaction en soi).Il augmente également les vitesses d'échappement pour les mêmes vitesses d'entrée, à une température plus basse (production de vapeur).Au fur et à mesure que les vitesses augmentent, il y aura un nombre de Reynolds qui menace de provoquer des écoulements turbulents, ce qui expliquerait une combustion incomplète - la turbulence provoque un déséquilibre dans un mélange combustible / comburant plutôt délicat -> flamme jaune.
Je soupçonne que cette réponse est vraie - une douce brise soufflant sur la flamme fera également baisser sa température et la flamme deviendra orange (ou du moins elle le fait sur le poêle au butane de mon camping-car)
Cela pourrait être correct;mais la justification me paraît extrêmement faible.Si le problème était avec la température;pourquoi les bûches ne commencent-elles pas par une flamme orange lorsque la distribution de température est la plus élevée?Pourquoi le couteau garde-t-il la flamme rougeoyante même s'il est autorisé à se rapprocher de l'équilibre?Je pense que c'est plus proche que la réponse acceptée;mais en même temps n'est plus vraiment justifié.
@RichardTingle - la couleur de ses flammes est identique à la mienne, bien que cela puisse ne pas être évident dans les images où la partie colorée est très petite.
Un deuxième élément de preuve anecdotique provenant de la cuisinière de mes parents (j'en ai maintenant un électrique), qui implique que cette réponse est correcte: lorsque les flammes sont petites, elles sont d'un bleu pur.Mais augmentez le débit de gaz pour que les flammes soient plus grosses et s'évasent un peu, et elles deviennent orange sans aucun autre réglage.Même nuance que dans l'image d'OP, et l'image d'OP les fait également s'évaser un peu sous la brise de l'humidificateur.
@MauryMarkowitz Vous n'avez manifestement jamais essayé d'empêcher les expériences d'être perturbées par la contamination par la flamme de sodium.Premièrement, le sodium est partout (le verre, par exemple) et une très très petite quantité donne une couleur de flamme visiblement détectable.Les bûches sont probablement fabriquées à partir d'une céramique contenant du sodium.Ne spéculez pas sur des choses dont vous n'avez aucune expérience.Chaque souffleur de verre sait que vous vous trompez dans la pratique.
@matt_black - ok, suggérez un matériau à faible teneur en sodium que vous voudriez que je mette dans la flamme et je serai heureux de prendre une photo.Je ferai remarquer que le simple fait d'attiser la flamme la fait également changer de couleur, et je serais fasciné d'apprendre comment il se fait que l'air lent ne contient pas de sodium mais que l'air se déplace rapidement.
@MauryMarkowitz Trouvez du fil de platine propre en laboratoire.Et assurez-vous que l'air dans votre maison est totalement exempt de poussière (qui contient beaucoup de sodium, principalement parce que vous en avez beaucoup). L'air rapide souffle la poussière dans la flamme.Ensuite, vous pouvez faire confiance à la couleur de la flamme.Et votre expérience sera bien contrôlée.Ceci est facile à vérifier dans un laboratoire avec un spectrographe où la contamination au sodium par des traces de contaminants comme la poussière est un problème constant.
La question me rappelle une explication dans un manuel scolaire.Je suis également convaincu que c'est la température de la flamme et non les raies spectrales sodium qui est pertinente.Sur en.wikipedia.org/wiki/Bunsen_burner#Operation, vous pouvez voir comment la couleur de la flamme d'un bec Bunsen dépend de la température.
Cette réponse ne dit vraiment rien sur * pourquoi * les humidificateurs provoquent un changement de couleur de la flamme, cela montre simplement que vous pouvez également changer partiellement la couleur d'une flamme en y insérant quelque chose, mais ne prouve pas que le mécanisme par lequelle couteau / les bûches changent la couleur est la même que celle de l'humidificateur.
@Izkata Le problème est que le flux de chaleur provoque la formation de vents qui transportent la poussière.La poussière est partout, le sodium est partout, et vous n'avez besoin que de quantités absurdement infimes de sodium pour submerger complètement la couleur de la flamme, comme peut vous le dire quiconque a déjà fait de la spectroscopie de flamme.Si vous voulez prouver quoi que ce soit, vous avez besoin d'un test qui distingue les deux - ce n'est pas le cas de votre test.Sans oublier que, bien sûr, les deux peuvent être vrais à la fois.
Je n'ai sûrement pas à citer la science de première année ??Tout enfant sait que tenir un tisonnier dans le feu fera briller le métal et qu'il change de couleur à mesure qu'il change de température.Avec un jet de gaz butane, contrairement à un feu de bûches ou de charbon, la température initiale est fixée: pour s'enflammer, le gaz doit être à une température donnée, sa température d'inflammation.Et le mélange brûlant de gaz et d'air a une couleur bleue reflétant cette température.Pour faire bouillir (ou même s'évaporer) un brouillard de gouttelettes d'eau dans l'air absorbera l'énergie thermique de la flamme, et la réduction de température doit apparaître dans la couleur de la flamme.
Robert DiGiovanni
2018-11-18 20:06:10 UTC
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Un peu de tout ici.Mais je n'ignorerais certainement pas le CO. Rappelez-vous que le gaz sort sous pression, et si un gaz passe à travers la chaleur de la flamme avant d'être complètement oxydé, vous obtenez du CO. La présence de sodium pourrait contribuer, je testerais d'abord avec de l'eau distillée.Mais les gouttelettes d'eau refroidiraient la flamme plus rapidement en attirant la chaleur pour s'évaporer.Obtenez un compteur de CO et ouvrez les fenêtres!

Douglas Held
2018-11-18 16:30:28 UTC
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L'humidificateur augmente le pourcentage de vapeur d'eau dans l'air, ce qui diminue le pourcentage d'oxygène.Le déficit en oxygène rend la combustion du gaz moins efficace, avec la flamme orange qui indique également une plus grande quantité de CO dans les gaz d'échappement.

Assurez-vous d'augmenter la ventilation lorsque vous voyez des pointes orange sur les flammes.

J'en doute, je trouve l'explication avec le sel plus probable.Mais cela est facile à vérifier expérimentalement en prenant un spectre: la suie donne un spectre de corps noir, le sel donne les raies atomiques de Na à 589 nm.
L'humidificateur ne déplace certainement pas une quantité significative d'oxygène.
Si vous n'êtes pas d'accord avec moi, faites-le avec des métriques.
C'est pourquoi il y a tant de rapports de décès d'humidificateurs, non?
@DouglasHeld Vous êtes celui qui prétend que les déshumidificateurs déplacent tellement d'oxygène qu'une flamme de gaz devient de la suie.Que diriez-vous de fournir des données pour étayer cela?
@DouglasHeld: Il y a 21% d'oxygène dans l'air.La pression de vapeur saturante pour l'humidité correspond à environ 3% de la concentration absolue à température ambiante.(au-delà, il y aura de la «pluie»).Il n'y aura donc pas de diminution significative de l'oxygène.Ce n'est pas possible.Dans la pratique, l'humidificateur ne pourra pas non plus s'approcher des 3% (plus probablement entre 1 et 2%).
@immibis Lorsqu'un système à vapeur, comme dans un navire, un système de chauffage ou une centrale électrique, a une fuite grave, les gens dans l'espace [meurent par asphyxie] (https://books.google.com/books?id=PKbQ73e50aUC&pg=PA97&lpg=PA97 & dq = vapeur + asphyxie).
@user71659 Vous ne pouvez pas comparer les fuites de tuyauterie sous pression avec de la vapeur surchauffée à une unité d'humidification de table.Ce ne sont pas des humidificateurs et n'agissent pas comme eux.Dans ce cas, la pression s'accumule bien au-dessus de la pression atmosphérique, de sorte que la vapeur peut absorber un pourcentage beaucoup plus élevé de l'air qui est maintenu à une pression inférieure.Vous avez besoin de situations comme l'explosion de tuyaux chauffés et pressurisés dans des espaces assez fermés pour que quelque chose comme ça se produise.
@JMac Vous et Andreas H faites l'hypothèse erronée que l'air provenant d'un humidificateur est simplement à 100% HR.C'est incorrect.L'air est sursaturé, tout comme la vapeur surchauffée, de sorte que l'eau se condense en aérosol.C'est pourquoi vous pouvez voir les gouttelettes de «vapeur» de l'humidificateur.
@user71659 Ne sont-ils généralement pas ouverts à l'atmosphère et donc incapables de vraiment sursaturer?Vous verriez des gouttelettes quoi qu'il en soit, car elles se condenseraient quand elles rencontreraient l'air plus frais.Vous voyez de la vapeur dans une marmite bouillante ouverte à l'atmosphère.Je n'imagine pas que de nombreux humidificateurs permettraient une surchauffe importante.Ils sont généralement exposés à l'atmosphère AFAIK;c'est essentiellement ainsi que la vapeur sort.
@JMac La chambre est nettement au-dessus de la température ambiante.Ce n'est pas de la vapeur que vous voyez dans une marmite bouillante, car la vapeur d'eau est visuellement claire.C'est un aérosol qui s'est formé par condensation de la vapeur.Les particules d'aérosol sont si petites que les courants d'air peuvent les maintenir en l'air, et elles ne sont pas assez denses pour se fondre en plus grosses gouttelettes et en pluie.C'est le principe derrière les nuages.Vous pouvez également avoir une action mécanique (humidificateurs à ultrasons) qui crée un aérosol.
@user71659 D'accord, je comprends ce que vous dites maintenant.Je pensais (et je ne parlais que de) surchauffe, qui ne se produit pas vraiment.Le fait est que cela devrait encore condenser l'excès assez rapidement.Toute vapeur sursaturée se condenserait rapidement en se mélangeant à l'air pour laisser un air très humide.Je ne pense pas que cela créerait beaucoup plus de perte d'oxygène, voire pas du tout.
Vous dites donc que dans une humidité relative de 100%, la flamme serait également orange?Cela ne tient pas compte de mon expérience :)


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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