W płomieniu palnika gazowego (typowo palnika Bunsena) występują obszary różniące się składem gazów, dostępem tlenu i przebiegiem reakcji spalania. Najwyższa temperatura pojawia się tam, gdzie spalanie jest najbardziej efektywne, czyli gdzie mieszanina paliwa z powietrzem ma najlepsze warunki do spalania całkowitego.
W praktyce maksimum temperatury znajduje się na granicy pomiędzy stożkiem wewnętrznym (gdzie zachodzą wstępne przemiany i może dominować niedobór tlenu) a płaszczem zewnętrznym (gdzie dopływ tlenu z otoczenia jest największy). Najgorętszy punkt jest zwykle tuż nad wierzchołkiem stożka wewnętrznego, ponieważ w tym miejscu produkty i reagenty mają już odpowiednie wymieszanie, a jednocześnie dostęp tlenu jest wystarczający do pełnego utlenienia.
Dlaczego pozostałe strefy są chłodniejsze?
- Strefa I (najbliżej dyszy) – gaz dopiero miesza się z powietrzem, temperatura rośnie od zapłonu, ale spalanie nie jest jeszcze maksymalnie wydajne.
- Strefa II (wnętrze stożka) – w wielu schematach odpowiada obszarowi względnego niedoboru tlenu; mogą zachodzić procesy prowadzące do spalania niecałkowitego lub wstępne reakcje, co obniża temperaturę w porównaniu z maksimum.
- Strefa III (część płaszcza zewnętrznego poniżej maksimum) – spalanie trwa, ale warunki nie są tak optymalne jak w punkcie maksymalnej temperatury.
- Strefa IV – oznacza obszar, w którym warunki spalania są najkorzystniejsze (spalanie całkowite przy najlepszym dostępie tlenu), więc jest to strefa o najwyższej temperaturze.
Wskazówka praktyczna: w analizie laboratoryjnej ogrzewa się szkło i próbki w najgorętszej części płomienia, aby skrócić czas ogrzewania i ograniczyć osmalanie (które jest typowe dla stref spalania niecałkowitego).
