Apa Warna Api & Seberapa Panas?

Ketika Anda memikirkan api terkendali yang khas, seperti api unggun atau api unggun, banyak kata sifat yang muncul di benak Anda mungkin berkaitan dengan panas dan suhu: Panas. Gemuruh. Pembakaran. Di sisi lain, Anda mungkin juga memiliki sejumlah kesan visual: Berkilau. berkilauan. Tarian.

Sama seperti warna muncul dalam berbagai warna, intensitas dan pada media fisik seperti lukisan dan pakaian, mereka juga dapat menghadirkan rentang "rasa" visual yang sama ketika medianya adalah apa yang Anda kenal sebagai api. Ini masuk akal, karena api itu adil... cahaya yang sangat panas. Atau itu?

Seperti yang terjadi, warna yang Anda lihat dalam api berkorelasi dengan suhu dalam api, sehingga Anda dapat mengharapkan untuk melihat warna-warna tertentu lebih sering dalam nyala api yang lebih panas dan yang lain ketika sesuatu baru saja dimasak atau sekarat di luar. Tetapi situasinya lebih rumit dari itu karena apa yang terbakar dalam api tertentu juga mempengaruhi tampilan warna dalam campuran yang menyala.

Apa yang Anda lihat sebagai cahaya sebenarnya adalah radiasi elektromagnetik (EM), cahaya tampak menjadi salah satu dari sejumlah jenis EM dan hanya menempati sebagian kecil dari seluruh spektrum EM. Gelombang EM dicirikan oleh panjang gelombang, jarak antara titik-titik yang bersesuaian di sepanjang grafik gelombang EM, dan frekuensi, jumlah panjang gelombang per detik yang melewati titik tetap.

• produk dari panjang gelombang (λ) dan frekuensi (ν) gelombang EM selalu kecepatan cahaya c (3

  × 10⁸ m/s) tidak peduli jenis gelombang EM.

Kisaran panjang gelombang di bawah sekitar 440 nanometer (4,4 × 10⁷ m) termasuk gelombang radio di ujung bawah, kemudian gelombang mikro. Di atas sekitar 7 × 10⁷ m, sinar-X dan sinar gamma muncul; ini memiliki frekuensi tinggi dan terkait dengan energi yang lebih tinggi sebagai hasilnya. Ini berimplikasi pada warna yang terlihat bersinar dalam nyala api.

Spektrum cahaya tampak itu sendiri (4,4 × 10⁷ untuk 7 × 10⁷ m) termasuk radiasi yang dirasakan oleh mata manusia sebagai, secara berurutan, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu ("Roy G. Biv" dari kelas sains sekolah dasar). Seperti yang akan Anda lihat, tatanan ini terbawa ke dalam api, meskipun dengan kesetiaan yang tidak lengkap.

Alasan sebagian besar kebakaran yang mungkin Anda lihat di Bumi terbakar adalah karena beberapa jenis material sedang mengalami pembakaran, dan ini membutuhkan adanya gas oksigen (O₂). Berbagai faktor dapat mempengaruhi seberapa panas nyala api, termasuk sifat bahan (jelas, bensin terbakar dengan sangat baik; air, tidak terlalu banyak) dan apakah itu "diisi" dengan lebih banyak material dan oksigen saat api membesar.

Panas memiliki satuan energi dan dapat dipahami sebagai besaran yang bergerak dari daerah dengan kepadatan lebih tinggi ke daerah dengan kepadatan lebih rendah, seperti difusi sederhana molekul. Cahaya dan panas keduanya (umumnya diinginkan!) produk api, dan seperti disebutkan di atas, gelombang cahaya dikaitkan dengan energi sebanding dengan frekuensinya. Osilasi yang lebih cepat ini menghasilkan pelepasan panas yang lebih besar, dan ini pada gilirannya dikaitkan dengan suhu yang lebih tinggi di dalam dan di dekat nyala api.

Banyak bahan menghasilkan warna yang khas ketika dibakar. Misalnya, unsur natrium, yang bergabung dengan klorin membentuk garam biasa (NaCl), menghasilkan warna oranye terang saat dibakar. Natrium ditemukan di sebagian besar jenis kayu, jadi tidak biasa untuk merakit api dari cabang dan batang kayu biasa dan tidak menunjukkan setidaknya warna oranye atau kuning tua.

Itu biru sering terlihat pada api kayu berasal dari unsur karbon dan hidrogen, yang memancarkan cahaya di ujung atas spektrum cahaya tampak, dan dengan demikian menciptakan warna biru dan ungu. Tembaga logam diketahui berubah menjadi hijau jika terkena udara cukup lama; senyawa tembaga menciptakan warna hijau atau biru saat dibakar. Litium logam, untuk secara efektif melengkapi seluruh spektrum pelangi dalam satu bagian ini, menyala merah.

• Di tengah api yang sangat panas, Anda mungkin melihat cahaya oranye kusam atau bahkan ruang gelap yang aneh. Ini dikenal sebagai radiasi benda hitam, dan merupakan karakteristik suhu yang sangat tinggi (misalnya, ini adalah ciri bintang). Logam yang dapat memanas bahkan lebih berkembang melalui warna lain dari jenis radiasi ini (yaitu, menuju ujung ungu dari spektrum yang terlihat).

Sekarang, kamu sedang memasak! Jadi, sebelum melihat warna apa yang diharapkan dari api yang menyala pada suhu tertentu, itu membantu untuk mengetahui kisaran suhu yang dihasilkan dalam jenis kebakaran yang cenderung Anda temui dan pindai warna. Lagi pula, ini bukan informasi yang disimpan kebanyakan orang di dalam kepala mereka atau di suatu tempat yang berguna di ponsel cerdas mereka.

Nyala api lilin tipikal memiliki inti luar yang menyala pada suhu mendekati 1.400 °C (sekitar 2.500 °F) sedangkan inti nyala api menyala pada suhu 800 °C (1.450 °F). Ini adalah suhu yang luar biasa untuk api sekecil itu! Dinding oven rumah tangga, sementara itu, dapat mencapai suhu sekitar 500 °C (900 °F); itu berarti suhu pemanggangan atau pemanggangan hanya mencapai sekitar setengah dari suhu logam di dinding.

Jika Anda memiliki perapian di rumah yang Anda sukai untuk menghangatkan tangan Anda pada jarak yang tidak mencolok, nyala api yang memberikan panas akan berkobar pada suhu sekitar 600 °C (1.100 °F). Api unggun yang dinyalakan dengan arang dan kayu dapat mencapai suhu 1.100 °C (2.000 °F), seperti halnya pembakar Bunsen laboratorium. Tentu saja, suhu bagian dalam matahari sebesar 2.000.000 °C (3.600.000 °F) membuat semua nilai ini tampak sepele.

Seperti yang telah Anda pelajari, baik jenis bahan yang dibakar dalam api maupun suhu api mempengaruhi warna yang Anda lihat dihasilkan. Juga, seperti yang diilustrasikan oleh contoh dari dua suhu lilin yang sangat berbeda, setiap satu api hampir tertentu memiliki kisaran suhu di dalamnya (terkadang menjelaskan sejumlah besar variasi warna color diamati).

Ketika sesuatu dipanaskan, pertama-tama berubah menjadi gas (sesuatu yang biasanya tidak dapat Anda amati). Molekul gas ini kemudian bereaksi dengan oksigen jika mereka adalah molekul yang mudah terbakar. Itu akan menjadi ciri khas untuk melihat api yang terdiri dari bahan yang seragam dan dipanaskan dengan cara yang terkontrol menunjukkan kemerahan, lalu oranye dan akhirnya api kuning cerah, menunjukkan peningkatan energi dan panas dirilis.

Jika Anda menyalakan dan mempelajari lilin dengan cermat, Anda mungkin akan memperhatikan bahwa bagian inti luar yang cukup besar berwarna biru, sesuatu yang biasanya tidak terlihat banyak di, katakanlah, perapian. Mempertimbangkan perbedaan suhu yang diberikan untuk kebakaran ini, ini sama sekali tidak mengejutkan.

Meskipun sumbernya agak bervariasi, dimungkinkan untuk membuat bagan yang cukup andal yang menunjukkan hubungan antara suhu nyala api dan warna nyala api di seluruh spektrum cahaya tampak.

• Merah tua (cahaya pertama yang terlihat): 500 hingga 600 °C (900 hingga 1.100

  °F) * Merah kusam: 600 hingga 800 °C (1.100 hingga 1.650

  °F) * Merah ceri cerah: 800 hingga 1.000 °C (1.650 hingga 1.800

  °F) * Oranye: 1.000 hingga 1.200 °C (1.800 hingga 2.100

  °F) * Kuning cerah: 1.200 hingga 1.400 °C (2.100 hingga 2.500

  °F) * Putih: 1.400 hingga 1.600 °C (2.500 hingga 2.900

  °F)

Temperatur yang cukup tinggi untuk menghasilkan api biru tidak biasa di api unggun, itulah sebabnya mereka lebih sering terlihat ketika logam digunakan, seperti dalam pengelasan,