Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о раскаленной частице. Относительно электрических и других искр см. Искра .
Искры от винта на болгарке

Искра есть лампа накаливания частиц . [1] Искры могут образовываться пиротехникой , металлообработкой или как побочный продукт пожара , особенно при сжигании древесины .

Пиротехника [ править ]

Искры от пиротехнического бенгальского огня .

В пиротехнике , древесный уголь , железные опилки , алюминия , титана и сплавов металлов , таких как магналиевый могут быть использованы для создания искры. [2] Количество и вид образовавшихся искр зависят от состава и пирофорности металла и могут использоваться для определения типа металла с помощью искровых испытаний . В случае железа требуется присутствие углерода , как и в случае углеродистой стали - 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 излучением черного тела . Температура искры контролируется реакционной способностью металла. Металлы с более высокой реакционной способностью приводят к более горячим искрам. Электроотрицательность нашел , чтобы быть полезным показателем для оценки температуры и , следовательно, цвет искры. [2]Чтобы получить цвета, отличные от эмиттеров черного тела, необходимо горение металла в паровой фазе. Типичным примером является цинк с низкой температурой кипения 1180 К. Искры цинка имеют необычный голубовато-зеленовато-белый цвет. [2] Экзотические искры можно получить из порошка эрбия . 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 сгорает в паровой фазе. Соседние редкоземельные элементы тулий , лютеций и иттрийтакже 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 низкой теплопроводностью особенно хороши в образовании искр. Особенно хороши в этом отношении титан и цирконий , поэтому сейчас они используются в фейерверках. С другой стороны, медь обладает высокой проводимостью и поэтому плохо выделяет искры. По этой причине сплавы меди, такие как бериллиевая бронза , используются для изготовления предохранительных инструментов, которые не так легко искроют. [6]

Кремень и сталь [ править ]

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 столкновении куска кремня и стали . Он обнаружил, что искры обычно представляли собой частицы стали, которая стала раскаленной докрасна и расплавилась в шарики. [7] Эти искры можно использовать для зажигания трута и, таким образом, разжигания огня. [8]

В колониальной Америке кремень и сталь использовались для разжигания огня, когда более простые методы не помогали. Обгоревшее льняное полотно обычно использовалось в качестве трута 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 современной зажигалке или Firesteel , железа смешивают с церием и другими редкоземельными элементами с образованием сплава Ферроцерий . При царапании он легко дает искры и горит сильнее, чем сталь. Эта более высокая температура необходима для воспламенения паров жидкости для зажигалок . [10]

Металлообработка [ править ]

Распыление искр от преобразователя Бессемера при продувке расплавленного металла воздухом

Искры расплавленного металла могут возникать при нагревании металла с помощью таких процессов, как бессемеровское преобразование 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 резистивным нагревом точечной сварки . [12]

Пожары и искрогасители [ править ]

Искрозащитная дымовая труба локомотива

Пожары могут вызвать искры, поскольку восходящие потоки уносят частицы горящего топлива вверх. Это было большой проблемой для паровозов, поскольку искры могли поджечь прилегающий ландшафт или даже сам поезд, особенно если двигатель сжигал древесину, а не уголь . [13] Чтобы предотвратить эту опасную неприятность, были изобретены и установлены различные искрогасители . [14]

Дымоходы и выхлопные трубы других двигателей, работающих на топливе, таких как паровые двигатели или двигатели внутреннего сгорания, также могут быть оснащены искрогасителями, если при их эксплуатации существует опасность возгорания. Например, трейловый велосипед может быть оснащен центробежным глушителем, который улавливает раскаленные горячие частицы сажи . [15]

Символизм [ править ]

Создание Адама по Микеланджело , в которых искра жизни передается

Значение искры в качестве источника пламени или пожар ясно показывает, например, в наименовании и девиз Ленина газеты «ы Искра [Искра]. Метафора искры часто использовалась в философии со времен стоицизма [16] и, в последнее время, после Жака Лакана . «Творческая искра» стала рассматриваться как присущая самой метафоре. [17] Хасидская философия содержит доктрину священных искр ( нитзоцот ) из каббалы Исаака Лурии, в которой есть обязанность собирать расколотый свет творения. [18]

В Книге Иова ( Иов 5: 7 ) написано: «Но человек рожден для беды, когда искры летят вверх». Переводчики короля Якова использовали здесь слово « искры» скорее поэтическое, чем буквальное. [19] Некоторые переводчики отождествляют искры огня с сыновьями Решефа - ханаанского божества молний и язв. [20]

В популярной культуре [ править ]

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

Во Вселенной DC Спарк - это метачеловек, работающий от электричества, который использует электромагнитные искры, левитацию и поля.

В фильме « Доктор Стрэндж» из кинематографической вселенной Marvel 2016 года персонажи используют сверхъестественную магию для создания искрящихся объектов, таких как порталы, кнуты, мандалы.

Во вселенной « Звездных войн» искровой проектор - это инструмент, который носят военные дроиды-астромеханики Галактической Империи. Они запускают концентрированный разряд электричества, который замыкает электронику, разблокирует связующие и убивает людей электрическим током.

См. Также [ править ]

  • Электрическая дуга
  • Молния
  • Короткое замыкание
  • Ember

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Национальная ассоциация противопожарной защиты (2005), «Глоссарий: Spark» , Руководство пользователя NFPA 921 , Jones & Bartlett Learning, стр. 411, ISBN 978-0-7637-4402-1, архивировано из оригинала на 2017-12-16
  2. ^ a b c d e Кеннет Л. Косанке; Бонни Дж. Косанке (1999), «Генерация пиротехнической искры» , журнал пиротехники : 49–62, ISBN 978-1-889526-12-6
  3. ^ Kosanke, Кеннет (2004), пиротехнические химии , ISBN 9781889526157, архивировано 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. DOI : 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. DOI : 10.1002 / zaac.201900300 .
  6. ^ Per Enghag (2004), Энциклопедия элементов , John Wiley и Sons, стр. 371, ISBN 978-3-527-30666-4, архивировано из оригинала на 2017-12-16
  7. ^ Роберт Гук (1780), Микроскопические наблюдения , заархивировано из оригинала на 2017-12-16
  8. ^ Томас Вебстер; Миссис Уильям Паркс (1855 г.), энциклопедия внутренней экономики , архивировано с оригинала 16 декабря 2017 г.
  9. ↑ Элис Морс Эрл (июль 2009 г.), Домашняя жизнь в колониальные дни , стр. 22–23, ISBN 978-1-4068-5143-4, архивировано из оригинала на 2017-12-16
  10. ^ Желто Rossotti (2002), Огонь: Слуга, плети, и Энигма , 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 MIG и TIG . HP Trade. п. 34. ISBN 978-1-55788-513-5.
  12. ^ Лоуренс Бауэр; Джеффус, Ларри Ф. (2009). Сварочные навыки, процессы и методы для сварщиков начального уровня: Книга 2 . Delmar Cengage Learning. ISBN 978-1-4354-2790-7.
  13. ↑ Брайан Соломон (1998), «Дровяные горелки» , американский паровоз , издательство MBI Publishing Company, стр. 29, ISBN 978-0-7603-0336-8, архивировано 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, архивировано из оригинала на 2017-12-16
  15. ^ Салли F Катлер (2000-05-24), Clymer Yamaha PW50 Y-Зингер, PW80 Y-Зингер & Bw80 Big Wheel, 1981-2002 , стр. 101, ISBN 9780892878284
  16. ^ Cline Horowitz, Мэриэнн (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), "Holy Sparks" , Еврейская религия , Oxford University Press, стр. 249–251, ISBN 978-0-19-826463-7, заархивировано из оригинала 23.11.2016
  19. ↑ Эндрю Брюс Дэвидсон (1862 г.), комментарий, грамматический и экзегетический, к книге Иова , заархивированный с оригинала 16 декабря 2017 г.
  20. ↑ Норман К. Хабель (1985), Книга Иова: комментарий , ISBN 978-0-664-22218-5