【火の科学】炎の黄色は「燃えカス」の熱！ろうそくの炎が青色と黄色に分かれる意外な理由
皆様、こんにちは！言葉や自然の「へー！」を探求する、辞書ブログです。毎日一語、日常の何気ないテーマから発見がある。そんな豆知識を分かち合いたいと思います。
今日取り上げるのは、キャンプファイヤーやろうそく、ガスコンロなど、私たちの生活に身近な「火（炎）の色」です。炎をよく観察すると、下の方が青っぽく、上に向かうにつれて黄色やオレンジ色になっていることに気づきます。
なぜ火の色は均一ではないのでしょうか？これは炎の温度や燃焼している物質の違いによるもので、実はあの色の違いの中に、物質がどれだけ効率よく燃えているかという、科学的な秘密が隠されているのです。「へー！」と思える、火の不思議を探ってみましょう。
資料によると、炎の色を決める最大の要因は、炎の内部で起こっている「燃焼の仕方（酸素との結合の仕方）」、つまり燃焼効率です。炎は、大きく分けて二つの異なる燃焼ゾーンで構成されています。
ゾーン１：炎の根元は「青」— 完璧な燃焼ゾーン
炎の根元、つまり芯の近くに見える青い部分は、空気に触れやすく、十分な酸素が供給されている場所です。ここでは、燃料が酸素と完全に結合する「完全燃焼」が起きています。
- 燃焼効率：極めて高い。
- 特徴：ほとんどすす（炭素の微粒子）が発生しません。
- 温度：燃焼ガスそのものが発光しているため、最も高温になる部分の一つです。青色に見えるのは、燃焼によって生じた特定の分子が光を放っているためです。
ガスコンロの炎がほとんど青いのも、バーナーで空気と燃料が最適な比率で混ぜられ、完全燃焼に近い状態になっているためです。
ゾーン２：炎の上部は「黄色」— 不完全な燃焼ゾーン
一方、炎の上部やメインボディに見える黄色やオレンジ色の部分は、炎の内部で酸素が不足しがちなため、「不完全燃焼」が起こっています。
- 燃焼効率：低い。
- 特徴：燃料（ろうそくの場合、蝋が蒸発した炭化水素）が分解され、燃え残った「炭素の微粒子（すす）」が大量に発生します。
この炭素の微粒子が、炎の熱によって約1000℃以上に熱せられ、白熱（はくねつ）して光を放ちます。この熱せられた固体の光こそが、私たちが目にする黄色い光の正体なのです。
つまり、ろうそくや薪の炎が明るいのは、燃料が燃え尽きずに発生した「燃えカス」が発光しているためだった、というわけです。火の元の青と黄色が示すのは、燃焼における酸素の奪い合いだったのですね。
まとめ
炎の色の違いは、酸素の供給量によって引き起こされる「燃焼の効率」の違いにありました。
- 炎の根元の青色：完全燃焼が起こっていることを示し、燃焼効率が高く高温である。
- 炎の上部の黄色：不完全燃焼により発生した炭素の微粒子（すす）が熱せられ、白熱光を放っている状態である。
- ガスコンロと違い、ろうそくの炎が明るいのは、大量のすすを発生させているからである。
次に火を見たときは、炎の色が語りかける燃焼のドラマに思いを馳せてみると、また違った楽しみ方ができるかもしれませんね。日常に潜む意外な科学に「へー！」と思っていただけたら嬉しいです。
それではまた明日、次の「へー」な豆知識でお会いしましょう！