Oheň je vlastně tepelný a světelný efekt, který doprovází hoření, což je exotermická (teplo uvolňující) reakce nějaké látky s kyslíkem. Oheň, tedy plápolající plameny, je kombinací plynného skupenství a plazmatu [1].
Plazma je někdy označováno jako čtvrté skupenství hmoty vedle skupenství plynného, kapalného a pevného. Skupenství se mezi sebou přeměňují: například zahřejeme-li kapalinu, přemění se v páru, tedy přejde z kapalného do plynného skupenství. Dalším zahřátím páry dojde k přeměně v plazma, tedy shluk volných elektronů a kationtů (pozitivně nabité ionty).
V ohni vzniká plazma v důsledku ionizace [2], tedy procesu, při kterém je elektron oddělen od atomu nebo molekuly. Aby se oddělil, musí získat dostatek energie (tzv. ionizační energie). V plameni se jednotlivé molekuly pohybují velmi rychle v důsledku vysoké teploty. Urychlené molekuly do sebe narážejí. Když se při srážce uvolní dostatek energie, dojde k vyražení elektronu. To, kolik plazmatu v ohni bude, souvisí s teplotou plamene. Čím vyšší teplota, tím rychleji se molekuly pohybují a dochází tak k častějším srážkám, při kterých se uvolňuje víc energie. Svou roli také hraje to, jaká látka hoří. Hoření látky s vysokou ionizační energií produkuje míň plazmatu než látka s nižší ionizační energií při stejné teplotě plamene.
Tak například vosková svíčka má teplotu plamene okolo 1400 °C [3], což k tvorbě plazmatu nestačí. Tento oheň je tedy čistě plynná fáze. Když však zapálíme acetylén, plamen bude mít okolo 3100 °C [4], což je teplota postačující ke vzniku plazmatu. Proto je tento oheň směsí plynné fáze a plazmatu. Tak ať vám pěkně plápolá!
Pro Zeptej se vědce odpovídal Vítek
