Искра (огонь) - Spark (fire)

Эта статья о раскаленной частице. Относительно электрических и других искр см. Искра.
Искры от винта на шлифовальный станок

А Искра является раскаленный частица.[1] Искры могут быть произведены пиротехника, к металлообработка или как побочный продукт пожары, особенно при горении дерево.

Пиротехника

Искры от пиротехники бенгальский огонь.

В пиротехника, уголь, железные опилки, алюминий, титан и металлические сплавы, такие как магналий может использоваться для создания искр.[2] Количество и стиль искр зависит от состава и пирофорность металла и может использоваться для определения типа металла по искровое испытание. В случае с железом наличие углерод требуется, как в углеродистая сталь - около 0,7% лучше всего для больших искр. Углерод в раскаленном железе горит взрывом, вызывая красивые разветвляющиеся искры.[3] Цвет искр, используемых в пиротехнике, определяется материалом, из которого они сделаны, с возможностью добавления различных химических соединений к определенным материалам для дальнейшего влияния на цвет искр. Основной цвет искр ограничен красным / оранжевым, золотым (желтым) и серебряным (белым).[2] Это объясняется излучением света твердой частицей. Свет, излучаемый твердыми частицами, определяется как излучение черного тела. Температура искры контролируется реакционной способностью металла. Металлы с более высокой реакционной способностью приводят к более горячим искрам. В электроотрицательность оказался полезным индикатором для оценки температуры и, следовательно, цвета искры.[2] Чтобы получить цвета, отличные от эмиттеров черного тела, необходимо горение металла в паровой фазе. Типичный пример: цинк, при низком кипении 1180 K. Искры цинка имеют необычный голубовато-зеленовато-белый цвет.[2] Экзотические искры можно получить из эрбий пудра. Эти искры переключаются между поверхностным и парофазным горением и, соответственно, между оранжевым (черное тело) и зеленым (специфический элемент) излучением.[4] Изменение цвета основано на средней температуре кипения эрбия, который только частично горит в паровой фазе. Соседние редкоземельные элементы тулий, лютеций и иттрий также могут образовывать искры, меняющие цвет, хотя видимость обеих фаз одной и той же искры менее выражена из-за более низкой (Tm) или более высокой (Y, Lu) точки кипения металла.[5] Продолжительность существования искры определяется начальным размером частицы, при этом больший размер приводит к более длительной искре.[2]

Металлы с низким теплопроводность особенно хороши при образовании искр. Титана и цирконий особенно хороши в этом отношении и поэтому теперь используются в фейерверках. Медь, с другой стороны, обладает высокой проводимостью и поэтому плохо генерирует искры. По этой причине сплавы меди, такие как бериллиевая бронза используются для изготовления предохранительных инструментов, которые не так легко воспламеняются.[6]

Кремень и сталь

Холодные остатки стальных искр, нанесенных Робертом Гуком кремнем. Они были собраны на бумаге, изучены с помощью его раннего микроскопа и нарисованы от руки.

Роберт Гук изучал искры, возникающие при попадании в кусок кремень и стали вместе. Он обнаружил, что искры обычно представляли собой частицы стали, которая стала раскаленной докрасна и расплавилась в шарики.[7] Эти искры можно использовать для воспламенения Трут и так разожги огонь.[8]

В колониальной Америке, когда более простые методы не помогали, использовали кремень и сталь для разжигания костров. Опаленное белье обычно использовался как трут для улавливания искры и разжигания огня, но получение хорошей искры могло занять много времени. Вращающееся стальное колесо создавало хороший поток искр при столкновении с кремнем, а трутница, предназначенная для этого, была известна как мельница.[9]

В современном более легкий или же огнеупорная сталь, железо смешано с церий и другие редкие земли сформировать сплав ферроцерий. При царапании он легко дает искры и горит сильнее, чем сталь. Эта более высокая температура необходима для воспламенения паров газ для зажигалок.[10]

Металлообработка

Распыление искр от преобразователя Бессемера при продувке расплавленного металла воздухом

Искры расплавленного металла могут возникать, когда металл нагревается такими процессами, как Бессемеровское преобразование из железа в сталь или дуговая сварка.

Искры от робота для точечной сварки

Дуговая сварка использует низковольтную и сильноточную электрическую дугу между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки, что часто вызывает искры. Чтобы снизить риск ожогов, сварщики надевают толстые кожаные перчатки и куртки с длинными рукавами, чтобы избежать воздействия сильной жары, огня и искр. При точечной сварке металлические поверхности, которые удерживаются в контакте, соединяются теплом от сопротивления к току электрического тока. Обычно из соединяемых деталей выбрасывается струя искр в виде капель расплавленного металла.[11] или резистивный нагрев точечная сварка.[12]

Пожары и искрогасители

Искрогаситель дымовая труба на локомотиве

Пожары может вызвать искры, поскольку восходящие потоки уносят вверх частицы горящего топлива. Это была большая проблема с паровозы поскольку искры могут поджечь прилегающий ландшафт или даже сам поезд, особенно если двигатель сжигает дрова, а не каменный уголь.[13] Чтобы предотвратить эту опасную неприятность, множество искрогасители были изобретены и приспособлены.[14]

Дымоходы и выхлопные трубы других двигателей, работающих на топливе, таких как Паровые двигатели или же двигатель внутреннего сгорания также могут быть установлены искрогасители, если их работа может вызвать пожар. Например, трейловый велосипед может быть оснащен центробежным улавливателем, который задерживает раскаленные горячие части сажа.[15]

Символизм

Сотворение Адама к Микеланджело в которой искра жизни передается

Значение искры как источника пламени или пожара ясно видно, например, в названии и девизе Ленин газета Искра [Искра]. Метафора искры часто использовалась в философии с тех пор, как Стоицизм[16] а недавно после Жак Лакан. «Творческая искра» стала рассматриваться как присущая самой метафоре.[17] Хасидская философия содержит учение о святых искрах (Nitzotzot) из каббалы Исаак Лурия в котором есть обязанность собирать расколотый свет творения.[18]

в Книга Иова (Иов 5: 7 ), написано: «Но человек рожден для беды, когда искры летят вверх». Использование переводчиками короля Иакова этого слова искры здесь скорее поэтический, чем буквальный.[19] Некоторые переводчики называют искры огня сыновьями Решеф - ханаанское божество молнии и язвы.[20]

В популярной культуре

Искры часто используются в романах, комиксах и фильмах для объяснения сверхъестественных элементов или иногда используются в передовых технологиях.

в Вселенная DC, Spark - это метачеловек, работающий от электричества, который использует электромагнитные искры, левитацию и поля.

В 2016 году Кинематографическая вселенная Marvel фильм Доктор Стрэндж, персонажи используют сверхъестественную магию для создания искрящихся объектов, таких как порталы, кнуты, мандалы.

в Вселенная Звездных Войн, искровой прожектор - это инструмент дроидов-астромехаников военного класса Галактической Империи. Они запускают концентрированный разряд электричества, который замыкает электронику, разблокирует связующие и убивает людей электрическим током.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Национальная ассоциация противопожарной защиты (2005 г.), «Глоссарий: Искра», Руководство пользователя NFPA 921, Jones & Bartlett Learning, стр. 411, г. ISBN  978-0-7637-4402-1, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  2. ^ а б c d е Кеннет Л. Косанке; Бонни Дж. Косанке (1999), «Генерация пиротехнической искры», Журнал пиротехники: 49–62, ISBN  978-1-889526-12-6
  3. ^ Косанке, Кеннет (2004), Пиротехническая химия, ISBN  9781889526157, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  4. ^ Ледерле, Феликс; Кох, Яннис; Хюбнер, Эйке Г. (21 февраля 2019 г.). «Цветные искры». Европейский журнал неорганической химии. 2019 (7): 928–937. Дои:10.1002 / ejic.201801300.
  5. ^ Ледерле, Феликс; Кох, Яннис; Шаде, Вольфганг; Хюбнер, Эйке Г. (31 января 2020 г.). «Изменяющие цвет искры от порошков редкоземельных металлов». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 646 (2): 37–46. Дои:10.1002 / zaac.201900300.
  6. ^ Пер Энгхаг (2004), Энциклопедия элементов, Джон Уайли и сыновья, стр. 371, ISBN  978-3-527-30666-4, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  7. ^ Роберт Гук (1780), Микроскопические наблюдения, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  8. ^ Томас Вебстер; Миссис Уильям Паркс (1855 г.), Энциклопедия отечественной экономики, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  9. ^ Элис Морс Эрл (июль 2009 г.), Домашняя жизнь в колониальные времена, стр. 22–23, ISBN  978-1-4068-5143-4, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  10. ^ Хейзел Россотти (2002), Огонь: Слуга, Плеть и Загадка, Courier Dover Publications, стр. 24, ISBN  978-0-486-42261-9
  11. ^ Финч, Ричард (2007). Руководство сварщика, пересмотренное HP1513: Руководство по плазменной резке, кислородно-ацетиленовой, дуговой сварке, сварке MIG и TIG. HP Trade. п. 34. ISBN  978-1-55788-513-5.
  12. ^ Лоуренс Бауэр; Джеффус, Ларри Ф. (2009). Навыки, процессы и методы сварки для сварщиков начального уровня: Книга 2. Delmar Cengage Learning. ISBN  978-1-4354-2790-7.
  13. ^ Брайан Соломон (1998), «Дровяные горелки», Американский паровоз, Издательство МБИ, стр. 29, ISBN  978-0-7603-0336-8, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  14. ^ Джон Х. Уайт (1980), «Дымовые трубы и искрогасители», История американского локомотива, Courier Dover Publications, ISBN  978-0-486-23818-0, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  15. ^ Салли Ф. Катлер (2000-05-24), Clymer Yamaha Pw50 Y-Zinger, Pw80 Y-Zinger и Bw80 Big Wheel, 1981-2002 гг., п. 101, ISBN  9780892878284
  16. ^ Клайн Горовиц, Марианна (1998). Семена добродетели и знания. Издательство Принстонского университета.
  17. ^ Беннингтон, Джеффри (1988). Лиотар: Написание события. Издательство Манчестерского университета. п. 82. ISBN  978-0-7190-2288-3.
  18. ^ Луи Джейкобс (1995), "Священные искры", Еврейская религия, Oxford University Press, стр. 249–251, ISBN  978-0-19-826463-7, в архиве из оригинала от 23.11.2016
  19. ^ Эндрю Брюс Дэвидсон (1862 г.), Грамматический и экзегетический комментарий к книге Иова, в архиве из оригинала на 2017-12-16
  20. ^ Норман К. Хабель (1985), Книга Иова: комментарий, ISBN  978-0-664-22218-5