Hitze bringt Rußteilchen zum Glühen
Das Rot-Gelbe, das wir in den Flammen am Kaminfeuer oder in der Kerze sehen, ist nichts anderes als glühender Ruß. Die Farbe kommt also nur von der Hitze, die die Rußteilchen zum Glühen bringt. Sie hat mit dem Verbrennungsprozess als solchem nur insofern zu tun, als die Verbrennung die Hitze liefert.
Denn was passiert, wenn wir Holz oder – in einer Kerze Wachs – verbrennen? In beiden Fällen wird der darin enthaltene Kohlenstoff oxidiert, d.h. er verbindet sich mit dem Sauerstoff in der Luft. Dadurch entsteht als Abfallprodukt entweder das berüchtigte Kohlendioxid oder auch Kohlenmonoxid – also Gase. Das ist eine chemische Reaktion. Weil aber in einer normalen Flamme die Sauerstoffzufuhr eingeschränkt ist, erfolgt die Verbrennung immer unvollständig – es bleibt immer eine Menge Kohlenstoff übrig, der nicht oxidiert – das ist der Ruß.
Bei der Verbrennung wird aber gleichzeitig Wärme frei. Und so entstehen in der Flamme Temperaturen von 1200 bis 1400 Grad. Bei dieser Hitze fangen die Rußteilchen an zu glühen – das ist das Gelb-Rote, was wir sehen.
Warum wird etwas rot, wenn es heiß wird und glüht?
Im Regelfall ist das die sogenannte Schwarz-Körper-Strahlung. Das klingt widersprüchlich, weil der Körper ja gerade nicht schwarz ist, sondern rot. Der Ausdruck soll aber sagen, dass diese Strahlung unabhängig ist von der Farbe, die ein Gegenstand sonst hat. Das heißt, bei jeder Temperatur sendet ein Körper eine gewisse Grundstrahlung aus. Meist sehen wir die nicht, weil sie nicht im Bereich des sichtbaren Lichts ist. Aber wenn der Körper heißer wird – also etwa bei 1200 Grad – dann nimmt diese Grundstrahlung eine rot-gelbe Farbe an. Und wenn er noch heißer wird, kommen immer mehr bläuliche Anteile dazu, sodass der Körper insgesamt weißer wird.
Und wenn die Flamme blau ist?
Blaue Flammen sind eher ein Zeichen dafür, dass der Brennstoff vollständig verbrannt wird und eben kein Ruß entsteht. Manche Stoffe nehmen aber auch eine typische Farbe an, wenn sie verbrennen. Wir kennen das vom Feuerwerkskörper, wo verschiedene Metalle verwendet werden, um am Himmel bestimmte Farben zu erzeugen. Das ist aber dann keine „Glüh-Farbe“, sondern da entsteht die Farbe aus einer chemischen Reaktion heraus.
Physik Warum flackern Kerzen?
Das Flackern kommt meist daher, dass an der Flamme ein Ungleichgewicht zwischen Verbrennung und Brennstoffnachschub besteht. Was heißt das genau? Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
