Senie grieķi un alķīmiķi uzskatīja, ka uguns pati par sevi ir elements, kā arī zeme, gaiss un ūdens. Tomēr mūsdienu definīcija elements attiecas uz protoni a tīra viela piemīt. Uguns sastāv no daudzām dažādām vielām, tāpēc tas nav elements.
Lielākoties uguns ir karstu gāzu sajaukums. Liesmas ir a rezultāts ķīmiskā reakcijagalvenokārt starp skābekli gaisā un degvielu, piemēram, koku vai propānu. Papildus citiem produktiem reakcija rada oglekļa dioksīds, tvaika, gaismas un karstums. Ja liesma ir pietiekami karsta, gāzes tiek jonizētas un kļūst par vēl vienu matērijas stāvoklis: plazma. Metāla, piemēram, magnija, sadedzināšana var jonizēt atomus un veidot plazmu. Šis oksidācijas veids ir plazmas lāpas intensīvas gaismas un karstuma avots.
Kaut arī parastajā ugunī notiek neliels daudzums jonizācijas, liesmā lielākā daļa lietu ir gāze. Tādējādi drošākā atbilde uz jautājumu "Kāds ir uguns matērijas stāvoklis?" ir jāsaka, ka tā ir gāze. Vai arī jūs varat teikt, ka tā galvenokārt ir gāze ar mazāku plazmas daudzumu.
Liesmas dažādas daļas
Liesmai ir vairākas daļas; katrs sastāv no dažādām ķīmiskām vielām.
- Netālu no liesmas pamatnes skābeklis un degvielas tvaiki sajaucas kā nesadedzināta gāze. Šīs liesmas daļas sastāvs ir atkarīgs no izmantotās degvielas.
- Virs šī ir reģions, kurā molekulas reaģē savā starpā degšanas reakcija. Atkal reaģenti un produkti ir atkarīgi no degvielas veida.
- Virs šī reģiona degšana ir pabeigta, un var atrast ķīmiskās reakcijas produktus. Parasti tie ir ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds. Ja sadegšana nav pilnīga, ugunsgrēks var izdalīt arī sīkas cietas kvēpu vai pelnu daļiņas. Nepilnīgas sadedzināšanas laikā var izdalīties papildu gāzes, it īpaši no "netīrās" degvielas, piemēram, oglekļa monoksīda vai sēra dioksīda.
Lai gan to ir grūti pamanīt, liesmas izplešas tāpat kā citas gāzes. Daļēji to ir grūti ievērot, jo mēs redzam tikai to liesmas daļu, kas ir pietiekami karsta, lai izstarotu gaismu. Liesma nav apaļa (izņemot kosmosā), jo karstās gāzes ir mazāk blīvas nekā apkārtējais gaiss, tāpēc tās paceļas.
Liesmas krāsa norāda uz tās temperatūru un degvielas ķīmisko sastāvu. Liesma izstaro kvēlspuldzi, kas nozīmē, ka gaisma ar vislielāko enerģiju (liesmas karstākā daļa) ir zila, un ar vismazāko enerģiju (liesmas vēsākā daļa) ir sarkanāka. Savu lomu spēlē arī degvielas ķīmija, un tas ir pamats liesmas pārbaude identificēt ķīmisko sastāvu. Piemēram, zila liesma var parādīties zaļa, ja tajā ir bora saturošs sāls.