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Vous savez ce qu'est une combustion. Or, le feu ne se réduit pas uniquement à ça. Eh oui, nous n'avons pour l'instant parlé que de la réaction et non de ce qu'elle implique ! Et la première chose que l'on remarque dans le feu, c'est bien le feu lui-même ! Vous l'aurez compris, je vais vous expliquer ce qui compose une flamme.

La combustion est une réaction dite d'oxydoréduction, c'est-à-dire que c'est une réaction dans laquelle les composés qui réagissent ensemble (appelés réactifs) s'échangent des électrons pour former de nouveaux composés ; c'est aussi une réaction exothermique : elle produit de la chaleur. Ça, vous le savez déjà normalement.

Mais qu'est-ce qu'une flamme ?

La flamme est en fait un « symptôme » de la combustion, un phénomène lumineux dû à la réaction chimique et au dégagement de chaleur. Nous allons prendre pour exemple la combustion d'une bougie. Vous pouvez distinguer deux couleurs de flamme : une partie bleue, qui est juste autour de la mèche, et une partie jaune-orange qui est bien plus grosse et qui s'étire en pointe au-dessus de la bougie.
La partie bleue s'explique par un phénomène appelé chimiluminescence : le transfert d'électrons pendant la réaction de combustion provoque une émission de photons, que nous voyons comme de la lumière bleue. À cet endroit de la flamme, la température est d'environ 1200°C.
Mais, lors de la combustion, des particules riches en carbone sont émises(1) et, chauffées, elles émettent de la lumière, dont la couleur varie en fonction de la température ; c'est ce qui constitue la partie blanche-jaune-orange de la flamme. Plus la température des particules est élevée, plus la couleur est proche du blanc ; les particules plus proches du combustible (la température est alors proche de 1500°C) émettent donc une lumière plus proche du blanc que les particules formant l'extrémité de la flamme, d'où le dégradé.

Cependant, ces particules riches en carbone peuvent encore réagir, et être consumées. La combustion est donc incomplète. Cela est dû au manque de comburant, ce qui est très souvent le cas dans la combustion d'un solide ou d'un liquide.

Vous vous demandez peut-être pourquoi les flammes des cuisinières à gaz sont bleues ?
Simplement parce qu'il s'agit d'une combustion d'un gaz parfaitement mélangé au comburant. Par conséquent, les proportions comburant / combustible sont quasi-parfaites, et la réaction peut se faire totalement. Il n'y a pas d'émission de suie (donc pas de couleur jaune-orangée), et la seule émission de lumière provient de la réaction chimique, qui produit une lumière bleue. La flamme est donc intégralement bleue.

Une réaction qui produit de la suie est donc dite incomplète et une qui ne produit pas de suie est complète. Pour les repérer, c'est facile, les réactions complètes produisent toujours des flammes bleues. Notez aussi que les combustions complètes produisent bien plus de chaleur que les combustions incomplètes. Par conséquent, plus la combustion est complète, plus la partie supérieure de la flamme(2) tendra vers le blanc, puis vers le violet(3).

Si vous avez l'occasion de tenir un bec Bunsen un jour dans votre vie, essayez de modifier l'apport en dioxygène pour observer la variation d'aspect de la flamme, c'est très intéressant. Pour ceux qui n'auront pas cette chance, je vous propose cette image :

Sur cette image, la flamme 1 est celle qui a le moins d'apport en dioxygène, et la 4 celle qui en a le plus.

Voilà, vous savez maintenant ce qu'est une flamme ; mon article touche donc à sa fin. Grâce à cette explication, vous pouvez aussi comprendre pourquoi les flammes pointent toujours vers le haut : simplement parce que la matière qui la compose est chaude et donc s'élève.
Cependant, ce n'est pas terminé, il nous reste à parler d'un autre phénomène propre au feu : l'explosion. Préparez-vous à un article détonant !


  1. (1) C'est ce qu'on appelle la suie.
  2. (2) Due au dégagement de particules chauffées, je le rappelle.
  3. (3) Lorsque l'on augmente la température d'un matériau, la couleur de la lumière qu'il émet est successivement rouge, puis orange, puis jaune, puis blanche, puis bleue, puis violette. Moins chaud que rouge, on est dans l'infrarouge, plus chaud que violet dans l'ultraviolet. Qui a dit rouge = chaud ?

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