¿Es el fuego una forma de plasma? Si el plasma es materia, ¿eso hace que el fuego importe?

El fuego no es plasma, incluso si contiene gas ionizado y actúa como un conductor.

Esto se debe a que “Plasma” se define por la presencia de electrones libres, más los iones positivos con algunos electrones eliminados. Sin estos electrones libres, el gas ionizado no es un plasma. Por ejemplo, un gas lleno de partículas de hollín cargadas, o un gas hecho de sal vaporizada o solución ácida sería ionizado y conductor. Pero es solo un conductor electrolítico.

Si no hay electrones libres, entonces no hay plasma.

Los plasmas son fáciles de detectar, porque los electrones libres se están recombinando constantemente con iones positivos, solo para ser liberados nuevamente. La recombinación de cargas opuestas produce una luz ultravioleta dura, donde la luz tiene líneas espectrales UV más cortas que una cierta longitud de onda. Si este espectro UV no está presente, entonces el plasma no está presente.

Las llamas emiten luz. La quema de propano emite una luz azul de fluorescencia química. Y el rojo / naranja / amarillo típico del carbón que se quema en realidad es causado por partículas de hollín extremadamente calientes. Sin la combustión incompleta y el hollín que brilla intensamente, un fuego de leña o una llama de vela podría ser azul opaco o invisible.

Finalmente, no es difícil crear plasma dentro de una llama. Solo aplica un poco de alto voltaje! Dentro de cualquier llama, el umbral de voltaje para crear una descarga eléctrica de gas es más bajo que en el aire adyacente. (Incluso si el fuego no es plasma, es bastante fácil crear plasma dentro del fuego). Además, los electrodos conductores suelen estar presentes dentro de la llama: grandes mechas de velas carbonizadas o puntas afiladas de chorro de gas metálico. La aplicación de un alto voltaje a la llama hará que el electrodo escupa los electrones y aparezca un plasma. Pero tenga en cuenta que, antes de aplicar el HV, no había plasma causado por la descarga eléctrica.

El resultado: si aplicamos alto voltaje a una llama y luego concluimos que todas las llamas contienen plasma, eso es trampa.

Un plasma es un fluido de átomos ionizados donde algunos o todos sus electrones han sido despojados y viajan libremente entre los núcleos. Lo que mantiene un plasma ionizado es la alta temperatura que da una energía cinética promedio más alta que el potencial (es) de ionización. El hecho de que un plasma esté compuesto de partículas con carga libre da a un plasma muchos fenómenos que no están asociados con el fuego, como las velocidades de deriva que dependen de los campos eléctricos y magnéticos locales.

El fuego no se suele considerar como un plasma porque incluso cuando está muy caliente, solo una pequeña fracción de las moléculas de gas están ionizadas. El fuego es una mezcla de gases que se combinan químicamente y en el proceso emiten calor. Sospecho que muchos ejemplos de incendios, como la vela de una llama, tienen muy poca ionización. He leído que cuando uno mira los espectros de luz emitidos por un incendio, se ve mucha emisión de líneas. Esto sugiere que parte de la luz proviene de las transiciones entre los estados de energía molecular, y no de la recombinación de electrones con núcleos. Sin embargo, se puede ver un fuego reaccionar a un campo eléctrico muy fuerte, lo que significa que un fuego es un gas parcialmente ionizado. Mira este video @
. Supongo que se podría pensar en un incendio como un gas caliente que contiene un plasma que se convierte en una fracción más grande del gas total a medida que la temperatura del incendio aumenta.

¿Es el fuego una forma de plasma?

Sí.

Plasma (física) – Wikipedia

El plasma (del griego antiguo πλάσμα , que significa ‘sustancia moldeable’ [1]) es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia, y fue descrito por primera vez [en términos de química moderna] por el químico Irving Langmuir [2] en la década de 1920. [3] A diferencia de los otros tres estados, sólido, líquido y gas, el plasma no existe libremente en la superficie de la Tierra en condiciones normales. El plasma solo puede generarse artificialmente calentando o sometiendo un gas neutro a un campo electromagnético fuerte hasta el punto en que una sustancia gaseosa ionizada se vuelva cada vez más conductora eléctricamente, y los campos electromagnéticos de largo alcance dominan el comportamiento de la materia. [4]

El plasma y los gases ionizados tienen propiedades únicas y comportamientos de visualización diferentes a los de los otros estados, y la transición entre ellos es principalmente una cuestión de nomenclatura [2] y está sujeta a interpretación. [5] Según la temperatura y densidad del entorno, se pueden producir formas de plasma parcialmente ionizadas o totalmente ionizadas. Los signos de neón o las tormentas eléctricas son ejemplos de plasma parcialmente ionizado, [6] mientras que el interior del Sol es un ejemplo de plasma completamente ionizado …

Si el plasma es materia, ¿eso hace que el fuego importe?

Es al revés. El fuego es materia caliente en el proceso de combustión, que consiste en romper enlaces químicos y átomos ionizantes, lo que produce electrones temporalmente libres y luego forma nuevos enlaces químicos. Es la presencia de iones y electrones libres lo que hace que esta materia sea un plasma.

Puede ser, depende de la temperatura, pero es un plasma “frío”, en el que solo hay una ionización parcial. Puede mostrar que hay un plasma presente, colocando la llama en un campo eléctrico, lo que hace que la llama se mueva hacia uno de los electrodos. Vea la imagen aquí: La teoría del universo de plasma (Wikipedia-like Encyclopedia)

Mucha gente considera que el fuego es plasma porque tiene cierta ionización parcial de los gases, dependiendo de lo que quema, pero otros no porque el “fuego” sea un término tan genérico.

Técnicamente, no, el fuego no es un plasma. La llama * podría * considerarse un plasma, dependiendo de lo que estés quemando.

Por ejemplo, si estuvieras quemando oxígeno, el oxígeno se ionizaría más que si estuvieras hablando de una fogata que quema madera.