火,到底是什麼東西?火的本質與可燃物無關,只是溫度高的結果

火，是一種很常見的現象。古代人把物質為分五類根本物質，分別是金木水火土，其中火就是一類根本物質。

古人是因為認知的受限而做的樸素分類，那麼科學發達的今天，我們認識火是一種什麼物質呢？

火焰

火的定義是什麼呢？

火既是一種化學反應，也是一種物理反應。所以你去問物理老師和化學老師，可能給到你的回答都是不同的。物理老師可能會告訴你火是一種等離子態物質；化學老師會告訴你是化學反應，發光發熱的現象。要了解火焰這種現象，要從物理和化學兩個角度結合一起看。百度百科對火的定義是：火是物質燃燒過程中所進行的強烈氧化反應，而且其能量會以光和熱形式釋放，此外還會產生大量的生成物。

所謂的火，我們為什麼能夠看到火？

如果有機會做一個如下的實驗，就可以很好的解釋火的本質。用電加熱把空氣加熱到600攝氏度以上，然後再噴出來，我們就會看到火焰。實際上這並不是我們日常中認識的「火」，只是加熱後的空氣發熱輻射出的可見光，看起來跟火一樣，比如戰鬥機的尾部噴出火焰。但是它們的本質是一樣的，因為火的本質就是放熱反應中反應區周邊空氣分子加熱而高速運動，從而輻射電磁波的現象。

我們看見光，這是因為這個溫度段輻射出了可見光。

戰鬥機發動機火焰

通常意義上的火，一般是化學反應導致的，相關分子的化學鍵從高能態變為更穩定的低能態，並從中釋放以光為主的電磁波(輻射熱量)，看起來就是常見的火的樣子。

其實構成火的方式有很多，雖然化學反應是最常見的，但純物理過程也可以產生火。因為火的本質是物質高溫釋放熱量，其主體是光輻射(主要是紅外線、可見光)，因此只要是溫度足夠高的物體都會釋放可見光輻射。而溫度特別高的物體釋放不可見的短波光輻射，比如輻射x射線。

太陽的輻射

綜上所述，可知火並非什麼特殊的物質，而只是物質的一種能量狀態而已，任何物質都可以構成火。

當然，火這種狀態也可以理解為時物質的第四種狀態——等離子態。所謂等離子態，是指物質原子內的電子在脫離原子核的吸引而形成帶負電的自由電子和帶正電的離子共存的狀態，此時，電子和離子帶的電荷相反，但數量相等，這種狀態就稱作等離子態。

等離子態雖然和氣態很像，但是它又不是氣態，而是屬於物體的第四種狀態，與固、液、氣等並列，分為「低溫等離子體」和「高溫等離子體」兩種。等離子體具有很高電導率，可以導電，會受磁場影響。

如果高溫火焰是等離子體或者包含了等離子體的話，必然會受到強磁場的影響。實驗證明，火焰會受到磁場影響。

磁場影響火

一般形成等離子態的方式非常簡單，就是暴力方式的不斷加熱加熱再加熱，到達一定溫度就會出現等離子態。所以一般來說溫度越高，火焰中粒子的電離程度也就越高，火焰的溫度一般都很高，屬於高溫等離子體。一些溫度較低的火焰，由於電離程度太低，因此並不能完全算作等離子體，只能算是處於激發態（原子或者分子吸收能量後，被激發到高能級，尚未電離的狀態）的高溫氣體。

溫度和物質狀態

日常中常見的火溫度是不一樣的，比如說紙張燃燒是的溫度大概是200℃，酒精燈的火焰大概600℃，燒煤的爐火大概800℃，而氧割時候的火焰能達到2000多攝氏度。所以它們的火焰等離子態程度也是不一樣的，恰當的說，日常常見的火焰大多是等離子體和高溫氣體的混合體。

關於火的顏色，主要由如下兩種情況決定的。

一、火焰的溫度

就溫度而言，低溫的時候是紅外線，隨著溫度的上升，慢慢變為可見光。比如500多度時候是火焰是暗紅色，1000多度時候是黃色，然後從紅色橙色（3000度）到黃色白色（4000度），再到青色藍色（5000~6000度）、紫色（7000以上），到最後看不見的紫外線（幾萬度），顏色在不斷改變。

二、等離子態物質（及高溫氣體）的元素構成決定火焰的固有光譜

不同物質的火焰會不一樣，而常見的比如鈉燃燒會出現黃色、鈣是橙色、鉀是紫色、鋇和銅燃燒是綠色，而化合物的光色是一種雜色，這是因為有許多種類的元素在發光。這也就是各種火焰的顏色不一樣的緣故。

金屬燃燒顏色

當然，還有就是火焰中雜質的影響。我們日常最常見的火，大多是不完全燃燒的，火焰中摻雜了煙等各種顆粒，在光裡就讓火焰變成了黃黃的感覺，所以也是我們平時最常看到的火的顏色！

火焰的溫度，一般是火苗或外部溫度高，而火焰內部的溫度不高。這是因為氧最先與外圍物質發生化學反應，而火焰的內層往往比較缺氧！日常火的經常飄忽不定，特別是有風的時候，就是由於空氣中氧的飄忽不定而導致。

綜上所述，火併不是單獨的物質，火的本質只是物質的一種狀態而已。我們之所以能看見火，就是因為高溫讓空氣分子產生高速運動，電離或者激發而遊動的氣態分子，從而輻射可見光。一旦溫度低下去，火焰也就熄滅了。

人生其實也一樣，青春期是最有激情的時候，過了這個期段就會逐漸降溫，最後就會慢慢回歸平凡。所以年輕就要像火焰一樣燃燒，釋放自己的能量，照亮這個世界！