Pourquoi la flamme des cuisinières à gaz est bleue et qu’est-ce que cela signifie lorsqu’elle devient jaune-rouge

Quiconque en a un cuisinière à gaz à la maison sait que, une fois allumé, je poêle on se forme immédiatement flamme bleue/bleu clairtrès différent du rouge/orange généré par une bougie ou un foyer au bois. On pourrait penser que la couleur de la flamme dépend de son combustible, ce qui est typiquement le cas des poêles. gaz méthane ou parfois, dans les zones non desservies par les réseaux de distribution, du GPL en bouteilles. En réalité, même ces gaz, dans de mauvaises conditions, peuvent former des flammes plus rougeâtres : les poêles défectueux conduisent à la formation de résidus de particules carbonées communément appelées suie, qui, lorsqu’elles sont incandescentes, émettent une forte couleur jaune-rouge. Là flamme bleue cela indique simplement le combustion complète d’hydrocarbure (méthane ou GPL), sans résidusdisponible uniquement pré-mélanger le carburant avec la bonne quantité d’air: un principe rendu célèbre par le chimiste allemand Robert Wilhelm Bunseninventeur du soi-disant « bec Bunsen », un instrument présent dans de nombreux laboratoires. Attention cependant : « combustion complète » ne signifie pas que la flamme ne dégage pas de composés polluants, comme du oxydes d’azote (NON_x). C’est pourquoi il est toujours important aérer les pièces pendant la cuisson.

Bunsen et le mélange gaz/air parfait

La flamme bleue est un indicateur de combustion complète de tout le gaz que nous utilisons, sans laisser de résidus : cela signifie que la combustion se déroule de la manière la plus optimale, grâce à un équilibre parfait des réactifs (gaz, combustible et oxygène, comburant). Avec l’avènement de la chimie moderne, les scientifiques ont compris que la matière était composée de molécules et d’atomes, et que réactions parmi les différents composés suivis des règles mathématiques précises: comme dans une recette, les « ingrédients » doivent être mélangés en utilisant les bonnes quantités pour obtenir le meilleur résultat. En chimie, ce rapport entre les ingrédients est appelé « rapport stœchiométrique ».

Dans nos poêles se produit une réaction de combustion chimique et le rapport stœchiométrique correct pour un gaz brûlant (carburant) est obtenu en fournissant un volume d’air adéquat et donc la bonne quantité de molécules d’oxygène (oxydant).

Le chimiste Robert Wilhelm Bunsen expérimenté dans 1857 plusieurs modifications des brûleurs existants, répandues depuis des décennies dans les laboratoires chimiques des grandes villes européennes, où des gaz tels que méthane ils étaient déjà utilisés pour éclairer les bâtiments et les rues. En faisant quelques ouvertures dans un cylindre métallique, qui peut être ouvert ou fermé à volonté avec un « collier » spécial, Bunsen a réussi à ajuster et mélanger finement le méthane et l’air avant d’atteindre la flammeobtenant ainsi une combustion parfaitement réglable et atteindre des températures plus élevées.

Aujourd’hui encore, l’atteinte du bon rapport air/gaz est indiquée par le changement de couleur de la flamme, passant d’une couleur orange à jaune, en raison des particules de suie incandescentes, à une flamme bleuegénéralement divisé en une zone de couleur plus intense (où se trouve la zone la plus chaude, à environ 1500°C au point culminant) et une zone plus grande, presque invisible.

Parce que la flamme est bien bleue et pas d’une autre couleur

Tout dépend de la température atteinte et du rayonnement électromagnétique qu’émettent certaines particules lors de la réaction de combustion. Chaque matériau, lorsqu’il est chauffé, émet un radiation dans l’infrarouge (ce que nous percevons comme chaleurse rapprochant de la flamme), mais au-delà d’une certaine température, ce rayonnement ça tombe aussi dans le champ visible. Par exemple, le lumière jaune/rouge cela est dû au « rayonnement du corps noir » des particules de suie. C’est ce qui arrive aussi résistances du fourqui deviennent « rouge brillant » lorsqu’il est en fonctionnement, ou ai filaments d’une vieille ampoule qui à des températures plus élevées (3000 °C) brille lumière jaune intense.

En l’absence de suie, cependant, nous pouvons observer un lumière beaucoup moins intense et bleutéedû dans ce cas à molécules intermédiaires dans les réactions de combustion : il s’agit radicauxdes espèces instables telles que OH* et CH*. Le électrons de ces molécules ils peuvent gagner de l’énergie en raison des températures élevées et retomber à l’état fondamental ils abandonnent l’énergie en excès sous forme de rayonnement électromagnétique que notre œil perçoit comme de la « lumière ». Ces radicaux émettent rayonnement entre 300 et 500 nmlongueurs d’onde qui apparaissent à nos yeux entre violet et bleu-bleu.

La diffusion des cuisinières à gaz

La combustion complète du gaz élimine les résidus de carbone, c’est-à-dire la suiequi fait noircir les objets proches des flammes comme celles d’une bougie : cela permettait également réduire considérablement les gaz imbrûlés (qui restent après combustion), car un gaz bien mélangé à l’oxygène brûle complètementne produisant que du CO₂ et l’humidité.

La propagation de cuisinières à gaz (et chaudières).construit selon ce principe, nous a permis de passer de l’utilisation de cheminées et de fours à bois à des méthodes de cuisson et de chauffage plus sûres et plus propres dans nos maisons, en les débarrassant de la suie. Dans Italie presque le 69% des familles en possède un cuisinière à gazmalgré la diffusion toujours croissante des plaques électriques et notamment des plaques à induction.

Dans les cuisinières à gaz, le méthane est pré-mélangé à l’air avant de quitter le brûleur, par ex. dans des conditions normales la flamme sera toujours bleue : blocages de conduits ou d’autres problèmes peuvent entraîner formation de flammes plus rougesindiquant le besoin d’entretien.

Le classique est une exception flamme jaune que l’on voit lorsque de la mousse ou de l’eau salée sort de la casserole en feu : dans ce cas, la couleur momentanée des flammes dépend de la présence du sodium dans l’eau et notamment la répartition de ses électrons, caractéristique exploitée dans l’analyse chimique appelée « testé au feu » pour identifier les sels ou les poudres métalliques.

Les problèmes de gaz

Cependant, comme prévu, la combustion complète ne nous libère pas des émissions nocivesce qui peut facilement augmenter la pollution intérieure. Lors de la combustion, en effet, la chaleur favorise la formation d’oxydes d’azote (NO_x), en particulier le dioxyde d’azote (NO₂) qui peut provoquer irritation des voies respiratoires, notamment chez l’enfant, et favorise l’apparition de l’asthme; de plus, la combustion réduit la quantité d’oxygène présente dans l’air tout en enrichissant celle de CO₂même si les quantités de gaz brûlées pour un repas sont faibles.

UN Etude COALITIONce qui implique 7 pays européens dont l’Italiesouligne comment le NON_x sont présents à des concentrations jusqu’à 3 fois plus élevées dans les maisons équipées de cuisinières à gaz, notamment dans le coin cuisine. L’étude n’est pas particulièrement approfondie (il n’y a que 40 foyers surveillés en Italie, dont seulement 2 avec plaques électriques/induction) mais les conclusions sont en ligne avec d’autres études internationales : aussi pour cette raison, ainsi que pour réduire les émissions de CO₂, L’État de New York (États-Unis) a interdit l’installation de systèmes au gaz dans les bâtiments nouvellement construits.

Quelles mesures peut-on prendre, en plus du changement d’appareil, une alternative certes coûteuse ? Sûrement utiliser des hottes et des systèmes de ventilation qu’ils apportent à l’extérieur les produits de cuisson dont ils ne veulent pas reste la précaution numéro un. Une autre astuce consiste à bien aérer les pièces : « isoler » la cuisine, en fermant les portes vers l’intérieur et en ouvrant les fenêtres lorsque cela est possible pour favoriser la circulation de l’airpeut aider réduire davantage les concentrations de NO_x dans nos maisons, pour autant que l’air extérieur soit relativement pur.