{"id":1,"date":"2022-12-07T18:28:29","date_gmt":"2022-12-07T17:28:29","guid":{"rendered":"http:\/\/antoine-escola.fr\/?p=1"},"modified":"2024-08-25T17:36:45","modified_gmt":"2024-08-25T15:36:45","slug":"bonjour-tout-le-monde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/antoine-escola.fr\/index.php\/2022\/12\/07\/bonjour-tout-le-monde\/","title":{"rendered":"Autour des flammes"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"has-large-font-size\"><strong>I. Combustion de sels m\u00e9talliques<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Certains \u00e9l\u00e9ments chimiques ont la propri\u00e9t\u00e9, lorsqu\u2019ils sont port\u00e9s \u00e0 tr\u00e8s haute temp\u00e9rature, d\u2019\u00e9mettre un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique caract\u00e9ristique dans le domaine du visible, des ultraviolets ou de l\u2019infrarouge. L\u2019analyse du spectre d\u2019\u00e9mission de ce rayonnement permet d\u2019ailleurs de conclure sur sa composition chimique.<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"608\" height=\"649\" src=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-4.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-262\" srcset=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-4.png 608w, https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-4-281x300.png 281w\" sizes=\"auto, (max-width: 608px) 100vw, 608px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Source : Scientific Gems<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized is-style-default\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"460\" height=\"435\" src=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-261\" srcset=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-3.png 460w, https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-3-300x284.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 460px) 100vw, 460px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Source : Chem4us<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table aligncenter is-style-stripes has-small-font-size\"><table><thead><tr><th><\/th><th><\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td><strong>Couleur de la flamme<\/strong><\/td><td><strong>Ion m\u00e9tallique<\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>Bleue-blanche<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Sn, Pb<\/td><\/tr><tr><td><strong>Blanche<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Mg, Ti, Ni, Hf, Cr, Co, Be, Al<\/td><\/tr><tr><td><strong>Cramoisie (rouge profond)<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Sr, Y, Ra, Cd<\/td><\/tr><tr><td><strong>Rouge<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Rb, Zr, Hg<\/td><\/tr><tr><td><strong>Rose-rouge ou magenta<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Li<\/td><\/tr><tr><td><strong>Lilas ou violet p\u00e2le<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>K<\/td><\/tr><tr><td><strong>Bleu azur<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Se, In, Bi<\/td><\/tr><tr><td><strong>Bleue<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>As, Cs, Cu<sup>I<\/sup>, In, Pb, Tl, Ce, S<\/td><\/tr><tr><td><strong>Bleue-verte<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Cu<sup>II<\/sup> halog\u00e9n\u00e9, Zn<\/td><\/tr><tr><td><strong>Bleue p\u00e2le-verte<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>P<\/td><\/tr><tr><td><strong>Verte<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Cu<sup>II<\/sup> non-halog\u00e9n\u00e9, Ta<\/td><\/tr><tr><td><strong>Verte brillante<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>B<\/td><\/tr><tr><td><strong>Verte pomme ou verte p\u00e2le<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Ba<\/td><\/tr><tr><td><strong>Verte p\u00e2le<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Te, Sb<\/td><\/tr><tr><td><strong>Jaune-verte<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Mo, Mn<sup>II<\/sup><\/td><\/tr><tr><td><strong>Jaune brillante<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Na<\/td><\/tr><tr><td><strong>Or ou jaune-marron<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Fe<sup>II<\/sup><\/td><\/tr><tr><td><strong>Orange<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Sc, Fe<sup>III<\/sup><\/td><\/tr><tr><td><strong>Orange \u00e0 orange-rouge<\/strong><strong><sup><\/sup><\/strong><\/td><td>Ca<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-large-font-size\"><strong>II. Composition d&rsquo;une flamme<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Une flamme est le si\u00e8ge d\u2019une r\u00e9action de combustion (il s\u2019agit formellement d\u2019une r\u00e9action d\u2019oxydor\u00e9duction) produisant un transfert thermique (\\(Q&gt;0\\)) et de la lumi\u00e8re sous la forme d\u2019une \u00e9mission de photons d\u2019\u00e9nergie \\(h\\nu\\).<\/p>\n\n\n\n<p>Il est possible de distinguer deux types de flamme :<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Les <strong>flammes de diffusion<\/strong>&nbsp;o\u00f9 le combustible est physiquement s\u00e9par\u00e9 du comburant.<\/li>\n\n\n\n<li>Les <strong>flammes de pr\u00e9m\u00e9lange<\/strong>&nbsp;o\u00f9 les r\u00e9actifs (combustible et comburant) sont d\u00e9j\u00e0 m\u00e9lang\u00e9s.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Les flammes de diffusion&nbsp;:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Ces flammes se rencontrent dans le plupart des combustions (combustion des solides comme le bois, combustion des liquides comme l\u2019essence). on distingue alors plusieurs zones caract\u00e9ristiques :<\/p>\n\n\n\n<p>Le gaz combustible se trouve au centre de la flamme. La flamme en elle-m\u00eame est le lieu de la r\u00e9action de combustion o\u00f9 les particules se retrouvent \u00e0 l\u2019\u00e9tat gazeux. Le comburant (dioxyg\u00e8ne gazeux) et les produits de combustion (gaz et autres particules) se trouvent \u00e0 l&rsquo;ext\u00e9rieur de la flamme.<\/p>\n\n\n\n<p>La flamme poss\u00e8de par ailleurs une forme particuli\u00e8re sur Terre (forme sph\u00e9rique en apesanteur) sous l\u2019action de la pouss\u00e9e d\u2019Archim\u00e8de des gaz chauds et de l\u2019effet moindre de la gravitation sur les particules. Ces mouvements de convection de fluide ne permettent alors qu\u2019une alimentation en comburant par les c\u00f4t\u00e9s de la flamme.<\/p>\n\n\n\n<p>\u00c0 la vue de la g\u00e9om\u00e9trie de la flamme, les r\u00e9actions de combustion sont souvent incompl\u00e8tes car elles ont lieu uniquement au niveau de l\u2019enveloppe ext\u00e9rieur de la flamme. La non-st\u0153chiom\u00e9trie du rapport carburant\/comburant induit donc la formation d\u2019autres esp\u00e8ces chimiques (autres que la simple formation d\u2019eau \\(H_2O\\) et de dioxyde de carbone \\(CO_2\\)) tels que du monoxyde de carbone \\(CO\\), de la suie (carbone \\(C\\)) et des gaz imbr\u00fbl\u00e9s. En effet, la haute temp\u00e9rature atteinte au niveau de la flamme entra\u00eene souvent la formation d\u2019oxydes d\u2019azote \\(N_xO_y\\) par oxydation des substances azot\u00e9es par le dioxyg\u00e8ne gazeux \\(O_{2\\ (g)}\\).<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"290\" height=\"354\" src=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-6.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-277\" srcset=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-6.png 290w, https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-6-246x300.png 246w\" sizes=\"auto, (max-width: 290px) 100vw, 290px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Source : Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p>Diff\u00e9rentes zones apparaissent visuellement lorsque l\u2019on regarde une flamme de diffusion comme celle produite par une bougie (cire de paraffine solide \\(C_nH_{2n+2}\\) avec \\(n\\in[20;40]\\)).<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Zone non-lumineuse<\/strong> (\\(T=600\\ \u00b0C\\))&nbsp;: dans cette zone, la paraffine liquide (pr\u00e9sence de paraffine liquide sous la flamme) se vaporise en paraffine gazeuse selon la transformation physique&nbsp;: \\(C_nH_{2n+2\\ (l)}=C_nH_{2n+2\\ (g)}\\).<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Zone bleue<\/strong> (\\(T=800\\ \u00b0C\\))&nbsp;: des radicaux libres ((\\(CH_3\\bullet\\)), \\(C_nH_{2n+1}\\bullet\\)) se forment sous l\u2019effet de la temp\u00e9rature puis se recombinent de temps \u00e0 autre selon la r\u00e9action&nbsp;: \\(C_nH_{2n+1}\\bullet+C_mH_{2m+1}\\bullet=C_{n+m}H_{2n+2m+2}\\)&nbsp;lib\u00e9rant de la sorte un surplus d\u2019\u00e9nergie sous la forme de photons (d&rsquo;o\u00f9 apparition d&rsquo;une lumi\u00e8re bleue). D\u2019autres voies de r\u00e9action sont envisageables, impliquant notamment d\u2019autres esp\u00e8ces pr\u00e9sentes dans le milieu r\u00e9actionnel mais ne seront pas d\u00e9taill\u00e9es ici.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Zone sombre<\/strong>&nbsp;: dans cette zone, la temp\u00e9rature avoisine \\(1\\ 000\\ \u00b0C\\)&nbsp;et la raret\u00e9 de dioxyg\u00e8ne entra\u00eene la formation de suie par pyrolyse de l\u2019exc\u00e8s de combustible. Ceci engendre une diminution de la luminosit\u00e9 par cr\u00e9ation d\u2019une suspension de suie.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Zone lumineuse<\/strong> (\\(T=1\\ 200\\ \u00b0C\\))&nbsp;: la pyrolyse se poursuit et cr\u00e9e de plus grosses particules de suie par combustion incompl\u00e8te. Ces particules se retrouvent alors en incandescence et \u00e9mettent une lumi\u00e8re blanche-jaune au centre (lumi\u00e8re blanche \u00e0 \\(1\\ 500\\ \u00b0C\\))&nbsp;par le mod\u00e8le du rayonnement du corps noir) et orang\u00e9e dans les parties inf\u00e9rieures et haute de la flamme (entre \\(700\\ \u00b0C\\)&nbsp;et \\(1\\ 000\\ \u00b0C\\)).<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Voile non-lumineux&nbsp;<\/strong>: dans cette partie de la flamme, le combustible gazeux et le dioxyg\u00e8ne sont intimement m\u00e9lang\u00e9s, permettant d\u00e8s lors une combustion compl\u00e8te selon la r\u00e9action&nbsp;(pour la paraffine solide)&nbsp;: \\(C_nH_{2n+2\\ (g)}+\\frac{(3n+1)}{2}\\ O_{2\\ (g)}=n\\ CO_{2\\ (g)}+(n+1)\\ H_2O_{(g)}\\).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Les flammes de pr\u00e9m\u00e9lange<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Ces flammes sont rencontr\u00e9es lorsque le combustible et le comburant sont intimement m\u00e9lang\u00e9s avant que la combustion ne se d\u00e9roule (bec Bunsen, bec Meker, chalumeau, explosion de gaz).<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"266\" height=\"330\" src=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-5.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-276\" srcset=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-5.png 266w, https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/image-5-242x300.png 242w\" sizes=\"auto, (max-width: 266px) 100vw, 266px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Source : Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p>La flamme est alors une mince couche de gaz s\u00e9parant le m\u00e9lange combustible\/comburant (se d\u00e9gageant \u00e0 une certaine vitesse du dispositif) des produits de combustion.<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"403\" height=\"141\" src=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-120\" style=\"width:94px;height:33px\" srcset=\"https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/image.png 403w, https:\/\/antoine-escola.fr\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/image-300x105.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 403px) 100vw, 403px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">Cet article est mis \u00e0 disposition selon les termes de la <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-nc-nd\/4.0\/\" target=\"_blank\">Licence Creative Commons Attribution &#8211; Pas d&rsquo;Utilisation Commerciale &#8211; Pas de Modification 4.0 International<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>I. Combustion de sels m\u00e9talliques Certains \u00e9l\u00e9ments chimiques ont la propri\u00e9t\u00e9, lorsqu\u2019ils sont port\u00e9s \u00e0 tr\u00e8s haute temp\u00e9rature, d\u2019\u00e9mettre un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique caract\u00e9ristique dans le domaine du visible, des ultraviolets ou de l\u2019infrarouge. L\u2019analyse du spectre d\u2019\u00e9mission de ce rayonnement permet d\u2019ailleurs de conclure sur sa composition chimique. 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