Enligt grekisk mytologi tog gudarna eld från människor. Sedan stal en hjälte vid namn Prometheus tillbaka den. Som straff kedjade gudarna tjuven vid en klippa, där en örn matade på hans lever. Varje natt växte hans lever tillbaka. Och varje dag kom örnen tillbaka. Liksom andra myter erbjöd Prometheus-berättelsen en förklaring till eldens ursprung. Det ger dock inga ledtrådar till varför saker brinner. Det är vad vetenskap är till för.
Vissa forntida greker trodde att eld var ett grundläggande element i universum – en som gav upphov till andra element, som jord, vatten och luft. (Aether, det som de gamla trodde att stjärnor var gjorda av, lades senare till i listan över grundämnen av filosofen Aristoteles.)
Nu använder forskare ordet “element” för att beskriva de mest grundläggande typerna av materia. Brand kvalificerar inte.
En elds färgglada låga är resultatet av en kemisk reaktion som kallas förbränning. Under förbränning omarrangerar atomer sig irreversibelt. Med andra ord, när något brinner går det inte att bränna upp det.
Eld är också en glödande påminnelse om det syre som genomsyrar vår värld. Varje låga kräver tre ingredienser: syre, bränsle och värme. Om ens saknas, brinner inte en eld. Som en ingrediens i luft är syre vanligtvis det lättaste att hitta. (På planeter som Venus och Mars, med atmosfärer som innehåller mycket mindre syre, skulle bränder vara svåra att starta.) Syrets roll är att kombinera med bränslet.
Valfritt antal källor kan leverera värme. När man tänder en tändsticka frigör friktion mellan tändstickans huvud och ytan som den träffas mot tillräckligt med värme för att antända det belagda huvudet. I lavinbranden levererade blixten värmen.
Bränsle är det som brinner. Nästan allt kan brinna, men vissa bränslen har en mycket högre flampunkt – temperaturen vid vilken de kommer att antändas – än andra.
Människor känner värme som värme på huden. Inte atomer. Byggstenarna i alla material, atomer blir bara irriterande när de värms upp. De vibrerar till en början. Sedan, när de värmer ännu mer, börjar de dansa, snabbare och snabbare. Applicera tillräckligt med värme, och atomer kommer att bryta bindningarna som länkar dem samman.
Trä, till exempel, innehåller molekyler gjorda av bundna atomer av kol, väte och syre (och mindre mängder av andra grundämnen). När ved blir tillräckligt varm – som när blixten slår ner eller en stock kastas på en redan brinnande eld – bryts dessa bindningar. Processen, som kallas pyrolys, frigör atomer och energi.
Obundna atomer bildar en het gas som blandas med syreatomer i luften. Denna glödande gas – och inte själva bränslet – producerar det kusliga blåa ljuset som dyker upp vid botten av en låga.
Men atomerna stannar inte singel länge: De binder snabbt till syre i luften i en process som kallas oxidation. När kol binder till syre, producerar det koldioxid – en färglös gas. När väte binder till syre, producerar det vattenånga – även när veden brinner.
Eldar brinner bara när all atomblandning frigör tillräckligt med energi för att hålla igång oxidationen i en ihållande kedjereaktion. Fler atomer som frigörs från bränslet kombineras med närliggande syre. Det frigör mer energi, vilket frigör fler atomer. Detta värmer syret — och så vidare.
De orange och gula färgerna i en låga dyker upp när extra, fritt svävande kolatomer blir varma och börjar glöda. (Dessa kolatomer utgör också det tjocka svarta sotet som bildas på grillade hamburgare eller botten av en gryta som värms upp över eld.)
Leave a Reply