Wat is vuur precies?

Vuur is een chemische reactie. Het 'vuur' waar we meest mee vertrouwd zijn is de chemische reactie tussen koolstof en zuurstof, met CO of CO2 als produkten. Omdat die reactie gepaard gaat met een grote warmte-ontwikkeling vindt ze niet helemaal plaats in bijvoorbeeld het hout of de lont van de kaars.

In bepaalde omstandigheden (bijvoorbeeld niet te veel wind) onstaat er een 'vlam' die gedeeltelijk gereageerd materiaal meeneemt in een warme luchtstroom waar het verder reageert. De chemische reactie genereert niet enkel warmte maar ook licht, en dat is waarom je een vlam kan zien (En dat is ook waarom andere stoffen verbranden met een andere vlam-kleur).

Vuur is het zichtbare (licht) en voelbare (warmte) verschijnsel dat optreedt als een brandbare stof een oxidatiereactie ondergaat bij hoge temperatuur. Door opwarming van naburige materie komen brandbare gassen vrij, waarmee het proces zichzelf in stand houdt. De warmteontwikkeling veroorzaakt convectie en een verticale luchtstroom vanwege de zwaartekracht omdat de verhitte gassen lichter zijn. Bij onbeheerste uitbreiding spreekt men van een brand. De kleinste eenheid van een vuur noemt men een vlam.

Het vuur wat we zien zijn gloeiende koolstofdeeltjes.
Deze verbranden vrij langzaam omdat ze in dat deel van het vuur zitten waar het wel heet is, maar waar de zuurstof grotendeels weggevangen is door de ontledingsgassen van verhit en brandend hout.
Zonder deze kooldeeltjes zou het vuur veel minder licht geven, maar vreemd genoeg ook minder infrarood uitstralen , wat je als warmte voelt.
Gloeiende kooldeelttjes zenden zeer veel infrarood uit, waardoor we de warmte van de vlam voelen.

Dit is bij een stoichiometrische verbranding , waarbij zuurstof en brandstof elkaar precies verbruiken veel minder het geval, ons gasfornuis is daar een duidelijk voorbeeld van.
Ofschoon de energie die een fornuis levent vergelijkbaar is met een beste vlam, straalt het weinig warmte af naar alles wat zich niet boven de vlam bevindt.

Een vuur met echte vlammen is een risicofactor, als de afvoer van de deels onverbrande gassen niet goed gebeurt, vormt zich KOOLMONOXIDE( CO ), de killer bij uitstek.
Een vlam in de buitenlucht kan met voldoende veiligheid omkleedt, weinig kwaad, een openhaard of een kachel met zichtbare vlammen produceert VEEL koolmonoxide.

Trekt de schoorsteen dan niet goed dan komt CO
in de kamer. Je wordt daardoor slaperig, valt in slaap en wordt je -als niet direct ingegrepen wordt- NOOIT meer wakker.

Dit laatste zet ik er bij omdat de fascinatie voor vuur
je niet noodlottig moet worden.

Toegevoegd na 18 minuten:
Overigens vroeg je om de reactie.
Hout is een samengestelde stof met oa lignine.
Bij de verhitting ontstaan ontledingsgassen.
Dat zijn de stoffen die verbranden.
Die bestaan uit koolwaterstoffen.
Eerst wordt de waterstof geoxideerd, tot H2O
Dan blijft er koolstof over (denk maar aan een kaars die een roetende vlam geeft, roet is koolstof.)
De koolstof wordt in twee verschillende etappes geoxideerd, eerst tot CO en daarna, als er nog zuurstof over is tot CO2.
Met een beetje scheikundeboek kun je met deze gegevens het antwoord formuleren.
Ik heb al te vaak van docenten gehoord, dat ik mijn kinderen teveel hielp, die fout ga ik niet weer maken.
Sterkte en houd je warm.

Het belangrijkste dat je moet weten is dat vaste stoffen niet branden, en vloeistoffen ook niet. Het enige dat brandt is gas.
Dat klinkt raar, want bijvoorbeeld hout is geen gas, en benzine ook niet. Maar toch: van hout brandt alleen maar de vrijkomende damp, van benzine brandt alleen maar de verdampte benzine.

Een verbanding is de binding van zuurstof aan de brandstof, en bij deze verbinding komt energie vrij. Omdat de lucht met de zuurstof erin gemakkelijk mengt met de brandstof, gaat de verbranding snel verder: de vrijkomende warmte wordt gebruikt om het vervolg van de brandstof te laten verdampen of vergassen, en om de reactie tussen zuurstof en brandstof te laten starten.

De brandstof bestaat veelal uit een koolwaterstof, waarvan de koolstof verbrandt tot koolmonoxide en kooldioxide, en de waterstof verbrandt tot water. De overige elementen die in de brandstof zitten, kunnen soms wel en soms niet branden. Als deze niet kunnen branden, blijven ze als as achter. Als ze wel kunnen branden, zul je ze mogelijk kunnen aantonen, ze zitten als geoxideerd gas in de afgassen.

Om vuur te maken heb je een brandbare stof (heel vaak koolwaterstoffen), zuurstof en een ontstekingsbron nodig. Met de ontstekingsbron verhit je de brandbare stof waardoor er gassen vrijkomen. Deze gassen gaan een verbinding aan met zuurstof (z.g. oxidatieproces). In principe is verbranding, wat je in dit voorbeeld als vuur waarneemt, een chemische reactie waarbij het gas elektronen afgeeft aan zuurstof. De reactie is zelfonderhoudend, tot de brandbare stof of zuurstof op is. Bij veel chemische reacties komt energie vrij,, die je in het geval van vuur als warmte (convectie en straling) waarneemt. Wat is er heerlijker dan op de camping rond een kampvuur te zitten op een kille zomeravond. Een bijkomend verschijnsel bij verbranding is dat de temperatuur oploopt en dat daardoor de bewegingsnelheid van de atomaire deeltje omhoog gaat, wat weer tot gevolg heeft dat er meer energie vrijkomt (meer warmte en meer licht). Dus pas op: speel nooit met vuur. En ook in discussies kan het vuur hoog oplaaien!

Mensen hebben het vuur niet uitgevonden zoals het wiel, maar heeft het zich eigen gemaakt. Vuur komt zoals je weet in de natuur voor, zoals bij bosbranden, vulkaanuitbarstingen en blikseminslag.