De gamle grækere og alkymister mente, at ild i sig selv var et element sammen med jord, luft og vand. Imidlertid er den moderne definition af en element vedrører antallet af protoner -en rent stof besidder. Brand består af mange forskellige stoffer, så det er ikke et element.
For det meste er ild en blanding af varme gasser. Flammer er resultatet af en kemisk reaktionprimært mellem ilt i luften og et brændstof, såsom træ eller propan. Ud over andre produkter produceres reaktionen carbondioxid, damp, lys og varme. Hvis flammen er varm nok, ioniseres gasserne og bliver endnu en sagen: plasma. Forbrænding af et metal, såsom magnesium, kan ionisere atomerne og danne plasma. Denne type oxidation er kilden til det intense lys og varme fra en plasmabrænder.
Selvom der foregår en lille mængde ionisering i en almindelig brand, er det meste af sagen i flammen en gas. Således er det sikreste svar for "Hvad er tilstanden i ilden?" er at sige, det er en gas. Eller du kan sige det er mest gas med en mindre mængde plasma.
Forskellige dele af en flamme
Der er flere dele af en flamme; hver består af forskellige kemikalier.
- I nærheden af bunden af en flamme, ilt og brændstofdamp blandes som uforbrændt gas. Sammensætningen af denne del af flammen afhænger af det brændstof, der bruges.
- Ovenfor dette er det område, hvor molekylerne reagerer med hinanden i forbrændingsreaktion. Igen afhænger reaktanterne og produkterne af brændstoffets art.
- Over denne region er forbrændingen fuldstændig, og produkterne fra den kemiske reaktion kan findes. Disse er typisk vanddamp og kuldioxid. Hvis forbrænding er ufuldstændig, kan en brand også give afkald på små faste partikler af sod eller aske. Yderligere gasser kan frigøres fra ufuldstændig forbrænding, især af "beskidt" brændstof, såsom kulilte eller svovldioxid.
Selvom det er vanskeligt at se det, ekspanderer flammer udad som andre gasser. Til dels er dette svært at observere, fordi vi kun ser den del af flammen, der er varm nok til at udsende lys. En flamme er ikke rund (undtagen i rummet), fordi de varme gasser er mindre tæt end den omgivende luft, så de stiger op.
Flammens farve er en indikation af dens temperatur og den kemiske sammensætning af brændstoffet. En flamme udsender glødende lys, hvilket betyder, at lys med den højeste energi (den hotteste del af flammen) er blåt, og at med mindst energi (den koldeste del af flammen) er rødere. Brændstoffets kemi spiller også sin rolle, og dette er grundlaget for flamme test at identificere kemisk sammensætning. For eksempel kan en blå flamme virke grøn, hvis der er et borholdigt salt.