酒精灯的外焰：化学实验中的 “高温核心”

在化学实验室里，酒精灯是最常用的加热工具，其火焰分为三层：外焰、内焰和焰心，其中外焰是温度最高的区域，是实验加热的首选部位。
一、本质 / 原理：燃烧完全的 “秘密”
1. 结构定位
外焰是酒精灯火焰的最外层区域，位于内焰之外，与外界空气直接接触，厚度约3-4cm 以上。
2. 燃烧机理
氧气供应充足：外焰与大气充分接触，氧气浓度最高，为酒精燃烧提供了理想条件
燃烧反应完全：酒精（乙醇，C₂H₅OH）在这里发生完全氧化反应：
C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O + 大量热量
能量释放最大化：完全燃烧使酒精的化学能几乎全部转化为热能，因此外焰温度最高
3. 温度梯度成因
外焰：氧气接触充分，燃烧程度完全，温度范围500-1000℃，主要成分CO₂、H₂O、O₂。
内焰：氧气接触不足，燃烧程度不完全，温度范围300-500℃，主要成分碳颗粒、CO、未燃酒精蒸气。
焰心：氧气接触极少，燃烧程度未燃烧，温度范围<300℃，主要成分酒精蒸气、N₂。
二、特征 / 性质：高温火焰的 “身份标识”
1. 物理特征
颜色：通常呈淡蓝色或无色透明（完全燃烧时），有时因混入杂质或轻微不完全燃烧呈淡橙红色
形态：火焰最外层，轮廓清晰，呈圆锥形向外扩散
温度分布：温度由内向外先升高后略有降低，最高温区位于外焰中上部
2. 化学特性
强氧化性：氧气充足，又称 “氧化焰”，适合需要氧化环境的反应
清洁燃烧：燃烧产物主要是 CO₂和 H₂O，几乎无炭黑等污染物，对实验影响小
热效率高：热量集中，热传递效率优于内焰和焰心
3. 直观验证
经典实验：将一根火柴梗迅速平放入火焰中 1-2 秒后取出，观察到外焰部分最先碳化变黑，证明其温度最高。