在人類(lèi)文明的發(fā)展歷程中，對(duì)火的掌控，無(wú)疑是一個(gè)極為重要的里程碑，直到現(xiàn)在，我們的日常生活仍然與火息息相關(guān)，以至于幾乎每一天，我們都會(huì)使用到火。在使用火的同時(shí)，我們也有不少的疑問(wèn)，比如說(shuō)火究竟是什么物質(zhì)？火是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)？下面我們就來(lái)討論一下這個(gè)話(huà)題。
實(shí)際上，我們將火稱(chēng)為物質(zhì)是不適當(dāng)?shù)?，相?duì)來(lái)講，我們更應(yīng)該將其視為一種可燃物與助燃物發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)、并釋放出光和熱的現(xiàn)象。
在此前提下，討論火是什么形態(tài)的物質(zhì)，就顯得沒(méi)有什么意義。不過(guò)我們還是可以討論一下，火焰中的物質(zhì)到底是什么形態(tài)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們不妨拿常見(jiàn)的火柴來(lái)作為一個(gè)具體例子來(lái)進(jìn)行探討。
火柴的結(jié)構(gòu)可分為火柴頭和火柴桿，火柴頭和火柴盒的側(cè)面含有氯酸鉀、硫、磷類(lèi)、二氧化錳等物質(zhì)，當(dāng)我們用火柴頭在火柴盒的側(cè)面輕輕擦劃的時(shí)候，摩擦產(chǎn)生的少量熱量，就可以使火柴頭上的物質(zhì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，這會(huì)釋放出大量的熱量，進(jìn)而使火柴桿達(dá)到燃點(diǎn)。
火柴桿通常都是木質(zhì)的，主要由木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等高分子結(jié)構(gòu)組成，這些結(jié)構(gòu)的主要元素為碳（C）、氧（O）、氫（H），當(dāng)遇到高溫時(shí)，構(gòu)成火柴桿的部分物質(zhì)會(huì)發(fā)生裂解，并釋放出大量的小分子物質(zhì)。
這些物質(zhì)通常都表現(xiàn)為氣體，但也有少量的固體顆粒，接下來(lái)，它們會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)——燃燒，這會(huì)釋放出大量的熱量，這會(huì)導(dǎo)致火柴桿中更多的物質(zhì)持續(xù)裂解，然后被點(diǎn)燃，進(jìn)而形成明顯的火焰，并生成二氧化碳、水蒸氣和其他副產(chǎn)物。
在地球上，重力會(huì)使較熱的氣體上升，并使較冷的氣體下沉，這就使得火柴上的火焰形狀在無(wú)風(fēng)的情況下會(huì)是一個(gè)錐形或尖頂形。
這種火焰通常會(huì)分為三層，第一層被稱(chēng)為“焰心”，其中主要是沒(méi)有發(fā)生燃燒的氣體物質(zhì)，所以相對(duì)很暗，最外層被稱(chēng)為“外焰”，由于這一層中的物質(zhì)燃燒最為充分，因此這里的溫度最高，其顏色也相對(duì)較減（通常為藍(lán)色），而“焰心”和“外焰”之間的中間層，則被稱(chēng)為“內(nèi)焰”，其中主要是未完全燃燒的高溫氣體，并因?yàn)楸粺裏岫l(fā)出明亮的光線(xiàn)（通常為橙黃色）。
由此可見(jiàn)，這種火焰之中的物質(zhì)其實(shí)是一種混合物，其中絕大多數(shù)都是氣態(tài)物質(zhì)，也包含少量的固態(tài)物質(zhì)顆粒，其發(fā)光發(fā)熱的原理可以簡(jiǎn)單地解釋為，構(gòu)成物質(zhì)的電子受高溫激發(fā)之后躍遷到更高的能級(jí)，而這種狀態(tài)的電子是不穩(wěn)定的，它們很快就會(huì)躍遷到更低的能級(jí)，同時(shí)以電磁波的形式向外釋放能量。
實(shí)際上，常見(jiàn)物質(zhì)的燃燒的情況也與火柴類(lèi)似，只不過(guò)是燃燒產(chǎn)生的火焰規(guī)模有大有小而已。
但值得一提的是，有一種常見(jiàn)的說(shuō)法認(rèn)為，火焰中的物質(zhì)既不是固態(tài)和液態(tài)，也不是氣態(tài)，而是等離子態(tài)，然而這種說(shuō)法是非常片面的，這是因?yàn)楫a(chǎn)生等離子體物質(zhì)需要很強(qiáng)的電場(chǎng)或者很高的溫度，而常見(jiàn)物質(zhì)的燃燒，并不存在電場(chǎng)，其溫度也無(wú)法維持等離子體物質(zhì)穩(wěn)定地存在。
常見(jiàn)物質(zhì)的燃燒（如木頭、蠟、紙張等），其溫度通常都只有幾百℃，最高也就1000℃出頭，這遠(yuǎn)低于離子體物質(zhì)穩(wěn)定存在的理論閾值，盡管在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量游離的離子和電子，但由于溫度不夠高，它們?cè)诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)就會(huì)迅速結(jié)合在一起。
所以在常見(jiàn)物質(zhì)燃燒的火焰中，絕大部分物質(zhì)是氣態(tài)物質(zhì)，還混有少量的固體顆粒，相對(duì)來(lái)講，等離子體物質(zhì)卻是非常少的，其所占的比例基本上可以忽略不計(jì)，而只有在一些特殊物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生的高溫火焰中，等離子體物質(zhì)才可以大量地產(chǎn)生并穩(wěn)定地存在（比如說(shuō)氧炔燃燒的溫度可以達(dá)到3000℃以上）。
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