炎の色の違い

質問

お世話になります。
小学校２年生の息子に聞かれて答えられなかったのです。

「ろうそくの炎とか火事の炎はオレンジ色なのに、どうしてキッチンのガス台の炎は青いの？」という質問です。

ガスを使っていると青いのかな～と思ったのですが、ライターもガスを使っているのに炎はオレンジですよね？
私自身、理科で習ったかどうかも覚えていません。
化学の知識もまるでないのでできるだけ平易な言葉で教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

回答No.3

mac_res · ベストアンサー

ガスと空気のバランスによります。

ガス台のガスレンジは空燃比が、最適になるよう調整されているので、青い炎になります。

一方ガスライターは空気不足で燃えているので、炭素の粉（すす）が発生し、これが加熱されて明るくオレンジ色になります。

さらに都市ガスとして供給されているのはプロパンが主成分で、ガスライターはブタンです。ブタンの方が完全燃焼するのにプロパンより空気がいるのに、空気を取り込む機構になっていません。

携帯用コンロのガスもブタンが主ですがこちらは空気が取り込まれるような工夫がバーナーに付属しているため青い炎です。

ろうそくはさらに高分子でたくさん炭素を含み完全燃焼させるのには多くの空気がいりますが、芯が出ているだけの火口なので、空気不足になりすすが発生して加熱され明るく輝きます。

お礼

考えたらガスっていろいろ種類があるんですよね。
私は今までガス台のガスとライターのガスは同じものだと思っていました。空気不足のほうが明るい色になるんですね。
何だか酸素が少ない＝酸欠というイメージで炎も蒼ざめるように思うのですが逆なのですね。しっかり覚えておこうと思います。
大変わかりやすい口調で教えていただいてありがとうございます！

回答No.6

htms42

都市ガス（普通天然ガスとも言われています。主成分はメタンです。プロパンはボンベで供給されています。）やカセットコンロのボンベのガス（ブタン）などは空気の量をうまく調整すると青い炎になります。＃４に書かれているように炭化水素がちぎれてできた不安定な破片（ラディカル）の発する光です。温度は１５００℃前後ですから黒体輻射の温度とは別のものです。
塩化ビニルなどを燃やした場合は紫っぽい色の炎が出ることもあります。
高温で燃える炎の中での代表が溶接に使うアセチレンの場合ですが３０００℃程度です。やはり青い炎です。アセチレンでも空気不足の状態で燃やすとものすごくすすの多いオレンジ色の炎になります。

お礼

黒体輻射という言葉を初めて聞き、これまたウィキで読みました。
量子力学という言葉まで出てきて、私にとってはあまりに壮大なことで理解もできないのですが、ウィキのページの右側にあるケルビンの表で温度と色の関係はごく初歩的にはわかった気がします。

そういえば紫っぽい炎を見たことがあります。
田舎で焚き火をしたときに放り込んだ物によっては一瞬紫になっていました。なつかしいです。

ご回答くださった皆様、こんなに短時間に大変わかりやすい回答をありがとうございました。化学の基礎のない者にわかりやすく説明するのは大変だったのではないかと思います。ありがとうございました。
身近な「ろうそくの火」「ガス台の火」ということでこんなにたくさんのことを知ることができてとてもうれしいです。

回答No.5

atyaatya

物が燃えるとき、酸素を要します。この酸素が多いか少ないかで，燃えるときの炎は色を変えます。

この燃えるときの温度も酸素供給量により低かったり高かったりします。この温度を絶対温度と云い、色によって何度位かを知ることが出来ます。

この温度の測定単位をケルビンと言います。Ｋで表記します。℃と同じと考えましょう。

ちなみにポヤポヤと燃えてるときは、

炎は赤く・・・・・１８００Ｋ程度です。

４０００Ｋ・・・・赤から黄色に変わります。

５５００Ｋ・・・・黄色から白くなります。

１６０００Ｋ・・・黄色から青く変化していきます。

・・・・・・・・・それ以上は無色です。

お礼

え～！炎の温度はこんなに違うのですか！
同じくらいの燃え方だとガス台の火はろうそくの火より８倍以上熱いということなのですね。
これまで赤い火が一番熱いのだと思っていました。
青は赤に比べて弱いイメージなので。
大変参考になりました。
ケルビンもウィキで読んでみました。
とても難しかったけれど温度の測り方ってたくさんあるんですね。
「℃」しかないと思っていました。
書けば書くほど無知をさらけだしてしまって恥ずかしいのですが、新しく何かを知るのは楽しいです。ありがとうございました！

回答No.4

・・・・ リナ（@engelrina）

ガスと空気（酸素）が燃えるときにラジカルという物質が作られ、これが青い光を出す性質をもっているとか、
空気の量を減らしていくと、空気が不足して「すす」が発生し、すすは炎の中にあるとラジカルよりも明るい黄色い光を出すとか、
炎の中に入れるとある決まった色の光を出す物質を利用して炎の色が変えられる（よく使われるのは、ナトリウムの黄色、カリウムの紫、リチウムの赤、銅の緑の4種類）とか、って言ってもわからないかな。どうだろう。
●きょうからガス博士
http://www.tokyo-gas.co.jp/ghakase/dr01/dr01.html

平易っていうようなむずかしい言葉はちょっと苦手なので、こんなことしか書けません。

参考URL
全く光のない暗闇でヒーターの色が赤くなりストーブの炎が青くみえるのはなぜ？
http://www.kagaku.info/faq/color000316/index.htm

参考URL：

http://www.kagaku.info/faq/color000316/index.htm

お礼

ご紹介いただいたページ、どちらもとてもおもしろいですね！
特に２番目のページは色々な分野についてわかりやすく書かれているので印刷して読み物として子供に与えたいと思います。
酸素の供給量で色が変わるだけでなく、もっと積極的に色を変えることもできるのですね。
溶鉱炉なんかの映像を見ても炎はオレンジだったので、オレンジが一番熱いのだと思っていました。
「平易」という言葉、難しかったでしょうか。
「簡単な言葉」って言えばよかったんですね、きっと。
でも「平易」という言葉より炎の仕組みのほうが数万倍難しい知識ですよね。「一般人」とのことですが、こういうことって専門家でなくても常識として知っていることなのでしょうか。短時間にこんなにお返事をいただけて嬉しいです。ありがとうございました。

回答No.2

Ryofui

基本的には下のwikipediaの記述どおりです。

ポイントは酸素の供給量ですね。これによって炎の中に存在している物質(＝光っている物質)が変わって炎の色が変わります。
ガスバーナーを理科の実験で使ったことが有ると思いますが
最初にガスに点火するとオレンジの炎が出ます。
しかし、酸素(空気)を供給するねじを回して完全燃焼させると青色になります。
キッチンのガス台は空気をガスに混ぜてから燃やしている構造なのに対してライターは単純にガスを気化させて燃やしているので色が違います。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%82%8E

お礼

wikipediaで調べることを思いつきませんでした。
文章は難しかったですが酸素供給量で色が違うということを初めて知りました。
ライターとガス台では構造が違うということも初めて知りました。
どちらもガスだし火をつける動作が似ているし（つまみをカチッとしたり炎の大きさを調節したり）仕組みは一緒なのだと思っていました。
大変わかりやすい説明をありがとうございました！

回答No.1

noname#45918

温度が高い炎は青くなります。
ろうそくや火事の炎は火としては温度が低いので赤く、
ガスレンジは温度が高いので青く見えます。
もっと温度が高いと無色になったりします。

お礼

ガスレンジの火のほうが温度が高いのですね。知りませんでした。
赤という色が炎のイメージなので、より赤に近いオレンジの方が高熱なのかと思っていました。無色になるほど温度の高い火というのを見てみたいです。ありがとうございました！