なべざらし

炎って基本的には赤い色をしているよね。

さぼすけ

そうだな。

なべざらし

でも、ガスコンロとかでつけた火は青いし、花火とかを見ると色んな色の炎を見ることが出来る…。黒〇波に至っては黒いしな。一体何故炎はこんなに色んな色になるのか気になりませんかね?

さぼすけ

ならん!俺は草タイプだから炎の話は厳禁なんじゃ!

なべざらし

そこを否定したら話が始まらないじゃん…。今回は炎の色に関しての話すんだから空気読めよ。というわけで、今回はサボすけの精神的苦痛も省みず、炎の色が何故様々なカラーになるのか?その秘密についてご紹介していきたいと思います!

さぼすけ

やめてくれええええええええええ!!

 

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炎の色は燃やす物によって変わる?炎色反応とは?

それでは、早速炎の色の秘密について調べて行きましょう。

 

花火などでは様々な色の炎を見ることが出来ますが、
あれは一体どういう仕組みなのか?
皆さん一度くらいは気になったことがあると思います。

 

実は、炎が様々な色に変化するのは、
「炎色反応」という化学反応を活かしているからです。

 

では、炎色反応とは一体何なのか?と言うと、
説明すると少し難しくなってしまいますので、
なべざらし流に噛み砕いたざっくり説明で解説いたします。

 

なべざらし

詳しい人からしてみるとツッコミどころ満載の解説になってしまうかもしれないけど、アザラシのしたことだと思って許して。

 

俺たちの世界にある物質というのは、
どんなものでも基本的に分子という目に見えない
小さなものが集まって出来ていますよね。

 

水なら水の分子が集まって、
鉄なら鉄の分子が集まって…という感じです。

 

しかし、この分子よりもさらに小さい存在があります。

それが原子です。

 

炎色反応はこの原子が燃えることによって起こります。

 

原子というのは、その周りを電子というものがクルクルと回っています。
地球が太陽の周りをグルグル回っているのと同じですね。

 

電子は原子の周りを一定の距離を保って回っているのですが、
これが熱せられると、その熱のエネルギーの力によって

原子までの距離が遠くなってしまい、
通常よりも離れた間隔で回ることになります。

 

しかし、電子はこの離れた状態は不安定なので、
何とか元の位置に戻ろうとします。

 

ではどうやって元の位置に戻るのかと言うと、
熱によるエネルギーを外に放出することによって
元の位置に戻ろうとするわけです。

 

この電子から放出されたエネルギーが光、
今回のお話で言う所の炎の色ということになります。

 

そして、電子が熱せられた時に原子からどれくらい離れるのか?
というのは物質によって様々です。

 

それは言い換えると、物質によって電子が元の位置に戻るために
放出されるエネルギー量が違うということになります。
だから、炎の色も燃やす物質によって変わるんだそうです。

 

花火がカラフルなのは、この炎色反応の仕組みを利用して、
様々な物質を組み合わせているからです。

 

なべざらし

ちょっとザックリし過ぎてるかもしれないけど、大体こんな感じです。

さぼすけ

花火師さんたちはこういう仕組みをしっかりと理解した上でやってるってことは、やっぱ頭いいんだろうな…。

 

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何を燃やせば炎は何色になるのか?

ろうそくの火

では、どんな物質を燃やすとどんな色になるのか?
その一例についてもご紹介していきたいと思います。

 

例えば、10円玉などにも使われている銅。

 

銅を燃やすとどんな色になるかと言うと、
明るい緑色…水色っぽいような色の炎が上がります。
緑というのは日常生活ではあまり見ませんよね。

 

なべざらし

でも緑色の炎が見たいからって10玉を炎の中に投げ込むのはやめましょう。

 

また、リチウムという物質を燃やすと
濃いピンク色のような、薔薇っぽい色の炎になります。

 

その他にも、スズを燃やすと青白い炎が、
ホウ素を燃やすと緑茶を思わせるような
濃いめの緑色の炎が上がります。

 

花火師さんたちはこうした物質を巧みに操って、
色彩に富んだ花火を作り上げているということですね。

 

炎の色は温度によっても変わる

 

また、燃えている物によってではなく、
単純に炎の温度の高さによっても色は変化していきます。

 

炎というと赤、赤という熱い色。
逆に青というと冷たい色というイメージがありますよね。

 

しかし、実は赤い炎というのは炎族の中ではヒヨッコ…。
赤い炎というのは炎の中ではかなり低い温度なんだそうです。

 

炎や光などは温度が低ければ赤く、
高くなればなるほど実は青くなる。

 

こうした温度による色の変化を表したものを
「色温度」と言うんだそうです。

 

ちなみにこの色温度の強弱を表す単位は
「K(ケルピン)」と言って、

・約1800K=赤色
・約3000K=黄色
・約5000K=白色
・約12000K=水色
・約16000K=青色

という感じで色は変化していくんだそうです。

 

なべざらし

ぶっちゃけこのあたりの説明もだいぶなべざらしテイストが混じっているので、正確なものとは言い切れません。アザラシの脳みそでは理解するのは難しい…。

さぼすけ

熱と炎や光の世界と言うのは奥深いな。

なべざらし

気になった方はご自分で詳しく調べてみた後『あのサボテン野郎適当こきやがって!』と文句を言ってあげてください。

さぼすけ

お前が説明してるんだろうが。

 

星の温度も青い方が高い

この色温度については、
星の温度などについて調べてみると
より分かりやすいかもしれません。

 

例えば、我々地球に住む者にとって欠かせない存在である太陽。

 

太陽の色というのは夕焼けや朝焼けなどの時はオレンジ色っぽく見えますが、
真昼時になると白くまぶしい輝きを見せますよね。

 

太陽は朝焼けや夕焼けなどの時は水平に近い位置に見えます。
つまり、俺たちの目に太陽の光が届くまでには
分厚い空気の層を通ってくることになるので色温度的に低く見えてしまいます。

 

しかし、真昼時はほぼ真上から最短距離で光を送ってきますので、
空気による熱の減衰も少なく、その分色温度的にも高い白っぽい光に見えるんだそうです。

 

また、夜空の星を見上げてみると、
おおいぬ座を構成する星の一つであるシリウスや、
オリオン座を構成する星の一つであるリゲルなどが見えます。

 

あれらの星は青白い輝きを放っています。
つまり色温度的には太陽よりもずっと高熱の星なのです。

 

実際、太陽の表面温度は5800度ほどと言われていますが、
シリウスの温度はなんと約10000度、
リゲルの温度は約11700度と太陽の倍くらいの熱さだそうです。

 

青い奴ほど炎や熱の世界では強い!ということですね。

 

さぼすけ

太陽の倍以上の熱さとかもう想像も出来ないな…。

 

必ずしも色=温度というわけではない

 

ここまで色温度について拙い説明をしましたが、
最後にちょっと注意点があります。

 

それは、人間社会においては必ずしも
色温度が正しい温度の判断基準ではないということです。

 

例えば、青いライトの光などは太陽をも超える熱があるのか!?
と言われればそんなわけありませんし、
ガスバーナーなどの火が青いのも熱が高いからではなく化学反応による色です。
(それでも赤い炎よりは高熱なんだそうですが。)

 

なべざらし

ここも色温度のややこしい所なんだよね…。

 

炎の色まとめ:炎=赤という概念が崩れそうになりました

 

何となく子供頃から炎=赤、
赤=高熱というイメージがありました。

 

しかし、燃やす物によって炎の色は違ったり、
そもそも赤い炎は炎の中では弱い方だったり…
今回色々調べていてちょっと炎の見方が変わった気がします。

 

また、我らが太陽さんよりも青白い冷たそうな星の方が
倍くらい熱いというのにも驚きです。

 

それと、今回の内容は調べている俺自身にとっても
どういう事なんだ…と首をかしげるような難しさの事も多く、

拙い説明・不適切な説明になってしまった部分も
多々あったのではないかと思います。

 

お見苦しい文章でごめんね。

 

なべざらし

ということで、今回はこれにてお終いです。次はもう少し簡単な雑学をご紹介していきたいですな。