Llama (qumica) Para otros usos de la palabra verllama

Llama de la combustin de una vela.Cuando se produce lacombustinde un elementoinflamableen unaatmsferarica enoxgeno, se observa una emisin de luz, que puede llegar a ser intensa, denominadallama.Todas lasreaccionesdecombustinson muyexotrmicasy desprenden gran cantidad deenergaen forma decalor. La llama es provocada por la emisin de energa de lostomosde algunas partculas que se encuentran en los gases de la combustin, al ser excitados por el intenso calor generado en este tipo de reacciones.ndice[ocultar] 1Tipos de llamas 2Estructura de la llama 2.1Llamas de premezcla 2.2Llamas de difusin 2.2.1Modelo de tres zonas o las partes de la llama 2.2.2Modelo de cuatro zonas 3Llamas en las velas 4Llamas en mecheros Bunsen 5Llamas en la industria 6Ensayo a la llama 7Notas y referenciasTipos de llamas[editar]Atendiendo a como se incorpora el oxgeno a la llama, podemos distinguir:Llamas de premezcla.- Cuando el combustible y comburente van mezclados previamente a la combustin, como en el caso de un mechero bunsen. En estas llamas la combustin es ms completa y permiten alcanzar mayores temperaturas, presentando otras caractersticas como la tonalidad azul.Llamas de difusin.- Cuando el comburente se incorpora a la combustin debido al movimiento convectivo de la propia llama, como en el caso de una vela. En este caso la reaccin se produce en el exterior de la llama y la combustin es ms incompleta y por lo tanto alcanzan una menor temperatura. Estas llamas pueden variar de color aunque predomina el amarillo.Estructura de la llama[editar]Llamas de premezcla[editar]Se pueden diferenciar tres zonas:1 Zona de precalentamiento: Al salir la mezcla de combustible/comburente an no posee la temperatura necesaria para reaccionar, aumentando esta segn se aproxima a la siguiente zona Zona de reaccin: Una vez alcanzada la temperatura de ignicin la mezcla reacciona liberando calor y formando los productos en funcin de los reactivos. Zona de post reaccin: Los gases productos de la reaccin se van enfriando y dejan de emitir luz..una definicin ms breve: son aquellas en la que el combustible fluye con un adicional de aire u oxigeno. ejemplo: quemadores de gas.Llamas de difusin[editar]Debido a su complejidad, es donde ms se ha avanzado gracias a los avances en el aparataje de medicin, pudiendo describirse varios modelos.Modelo de tres zonas o las partes de la llama[editar]El primero que public un estudio cientfico sobre la llama y su estructura fue Michael Faraday en 1908 con The Chemical History Of A Candle en el que mediante unos sencillos experimentos identific tres zonas en la llama: Zona interna: La cera fundida de la vela se vaporiza alrededor de la mecha, creando una zona en la que lo nico que hay es gases combustibles por lo que no puede combustionar. A esta zona tambin se le denomina zona fra o zona oscura ya que en ella no se emite luz. Zona intermedia: En el lmite de la zona interna el combustible comienza a mezclarse con el oxgeno circundante permitiendo su combustin. Es la regin en la que la temperatura es muy elevada de forma que emite luz. Zona externa: En ella predomina el oxgeno circundante, por lo que los radicales libres formados en las zonas de mayor temperatura se combinan con el oxgeno completando la oxidacin o bien escapando en forma de holln.Modelo de cuatro zonas[editar]Estudios ms recientes han permitido observar que las llamas de difusin presenta zonas en las que su combustin se asemeja a las llamas de premezcla en aquellas zonas que mejor aporte de oxgeno tienen, en la zona inferior y en la capa ms externa, apreciable a simple vista ya que presentan caractersticas comunes como poca luminosidad y color azulado.Partes de la llama:231. zona fra (cono interno)2. 300 - 3503. zona reductora (cono luminoso) 1570 - 15404. zona oxidante (cono calorfero) 1540

Llamas en las velas[editar]La incandescencia de lasvelasproviene de la presencia departculasslidas en la parte luminosa y caliente de la llama. Estas partculas, que son fundamentalmentecarbonoelemental, se pueden depositar en la hoja de una esptula colocndola directamente sobre la llama.Lacerade la vela est compuesta, esencialmente, porhidrocarburosdemasa molarelevada. El calor de la llama de la vela funde la cera, quedando el pabilo (mecha que est en el centro de la vela) sumergido en ella. El calor adicional evapora la cera del pabilo. Algo de vapor de la cera se quema formandodixido de carbonoCO2yagua, otra parte se convierte en hidrocarburos de menormasa molecular, fragmentos demolculasy carbono. Eventualmente, algunos de estos intermediarios tambin se transforman en dixido de carbono y agua en el proceso de combustin.Llamas en mecheros Bunsen[editar]En los laboratorios de qumica se usan frecuentemente los llamados mecheros bunsen, cuyo nombre es debido al qumico alemnRobert Wilhelm Bunsen. En este tipo de aparatos, el gas utilizado puede ser metano, propano o butano. Si el abastecimiento de gas es constante, la temperatura de la llama depende de la cantidad de airepremezcladocon el gascomburenteantes de la combustin. Cuando la vlvula de entrada deairede la parte inferior del mechero est cerrada, la llama presenta una coloracin amarillenta, lo cual indica que el proceso de combustin es incompleto (esto quiere decir que no todo el metano que se introduce en el mechero se convierte en dixido de carbono y agua, parte se transforma en carbono elemental como en el caso de la vela).Cuando la vlvula de entrada de aire est abierta por completo, el metano gaseoso se transforma, en gran medida, en dixido de carbono y agua:CH4(g) + 2O2(g)------>CO2(g)+ 2H2O(l)En este proceso se libera ms calor que en el caso anterior, por lo que la temperatura de la llama aumenta y el color cambia de amarillo a azul. El gas de uso domstico (metano, propano, butano) que se utiliza para cocinar es usualmentepremezcladocon aire para hacer que la llama sea azul (se trata de asegurar la combustin completa del gas introducido en los quemadores).Se puede obtener una combustin an ms completa del metanopremezclndolocon oxgeno gaseoso puro en lugar de aire.En el laboratorio se utiliza, cuando se trabaja convidrio, un soplete de oxgeno/metano para el soplado del vidrio cientfico. Su llama es lo suficientemente caliente como para fundir el cuarzo (el punto de fusin del cuarzo es de unos 1.600C).Llamas en la industria[editar]En la industria se necesitan flamas de mayor temperatura para cortar y soldar metales. El soplete oxhdrico (oxgeno/hidrgeno)premezclalos gases hidrgeno y oxgeno antes de la combustin.2H2(g) + O2(g)=2H2O(l)Mediante el proceso anterior se llegan a alcanzar temperaturas de flama superiores a 3.400C.La reaccin entre el acetileno (etinosegn laIUPAC) y el oxgeno es an ms exotrmica:C2H2(g) + 5O2(g)=4CO2(g) + 2H2O(l)El soplete de oxiacetileno, basado en esta reaccin tiene una llama cuya temperatura es mayor de 3.000C. Dicho soplete se usa con frecuencia para soldar las vigas de acero que se usan en las estructuras de edificios.Ensayo a la llama[editar]Artculo principal:Ensayo a la llamaEl ensayo a la llama es un mtodo de anlisis cualitativo muy usado para identificar la presencia de un elemento qumico determinado en una muestra. Para llevarlo a cabo hay que disponer de un mechero de gas. Usualmente un mechero Bunsen, ya que la temperatura de la llama es lo suficientemente elevada como para llevar a cabo la experiencia (no sirve un mechero de mecha con depsito de alcohol). Primero se ha de ajustar la temperatura de la llama del mechero Bunsen hasta que deje de ser amarillenta y presente una tonalidad azulada en el cuerpo de la llama y una envolvente incolora. Despus se impregna la punta de una varilla limpia deplatinoo denicromo(una aleacin de nquel y cromo), o en su defecto de vidrio, de una pequea cantidad de la sustancia que se desea analizar y, seguidamente, se introduce la varilla en la llama, procurando ubicar la punta en la parte menos coloreada de la llama.Los electrones de estos saltarn a niveles superiores desde los niveles inferiores e, inmediatamente (el tiempo de que puede estar un electrn en niveles superiores es del orden de losnanosegundos), emitirn energa en todas direcciones en forma deradiacin electromagntica(luz) de frecuencias caractersticas. Es lo que se denomina unespectro de emisinatmico.A nivel macroscpico se observa que la muestra, al ser calentada en el seno de la llama, proporcionar un color caracterstico a esta. Por ejemplo, si se impregna la punta de una varilla con una gota de disolucin de Ca2+(la notacin anterior indica que se trata delioncalcio, es decir, el tomo de calcio que ha perdido dos electrones), el color observado esrojo ladrillo.Es posible hacer un anlisis qumico de los gases de combustin con elanlisis Orsat.