Le feu a toujours fasciné les hommes. Il nous est possible de rester longtemps rien qu’à regarder le feu. Mais savez-vous ce qu’est le feu ?

Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion. Elle ne peut avoir lieu que si l'on réunit trois facteurs : un combustible (par exemple de la cire), un comburant (de l’oxygène) et une source d’énergie (la chaleur d’une allumette). En résumé, on peut dire que feu = combustible + chaleur + oxygène.

Pour mieux comprendre, développons l’exemple de la bougie. Pour cela prenez une bougie, une passoire métallique et un morceau de carton. Allumez la bougie et observez la couleur de la flamme. La zone au voisinage de la mèche est de couleur bleue, la partie centrale est d’une couleur blanche tirant sur le jaune, et  la partie supérieure orangée.

Ensuite, maintenez la grille de la passoire près de la mèche. On constate que la flamme ne traverse pas la grille et que de la fumée blanche est produite. Après avoir laissé un moment la passoire, si on la retire, on remarque que de la cire de bougie s’est déposée en surface. La fumée blanche est donc de la vapeur de cire.

Enfin, à l’ extérieur et sans l'enflammer, maintenez pendant quelques secondes un morceau de carton dans la flamme. On observe un dépôt noir qui s'enlève avec le doigt : de la suie. Il nous faut maintenant expliquer tous ces phénomènes.

Le combustible d’une bougie est la stéarine, qui fond sous l’effet de la chaleur de la flamme. Étant alors sous forme liquide, elle monte le long de la mèche par capillarité, se vaporise à la surface de celle-ci et brûle. La cire ne brûle donc pas directement  : c’est la cire vaporisée qui brûle. C’est pourquoi nous avons obtenu de la cire sur la passoire.

Reprenons maintenant les différentes couleurs de la flamme. À la base de la flamme, juste au-dessus du corps de la bougie, se trouve une zone sombre qui correspond à l'échappement des gaz combustibles. Elle est suivie d'une zone bleue étroite dans laquelle les gaz combustibles entrent en contact avec l'oxygène de l'air et où se produit la combustion. La température de cette zone est d'environ 1 200 °C. Cette combustion est incomplète et laisse dans la troisième zone un résidu de particules de carbone, qui sont chauffées à 1 500 °C par la combustion. C'est cette partie de la flamme qui est la partie éclairante d'une bougie. Les couleurs blanche, jaune et orangée de la flamme sont donc dues à l’incandescence des particules de suie formées qui, avant d’être consumées, sont portées à haute température. Si la combustion s’était faite totalement, il n’y aurait pas d’émission de particule de suie. Cependant lorsqu’on a placé le carton dans la base, nous avons empêché la combustion de se finir et ainsi nous avons récupéré de la suie.

Pour terminer, pourquoi la couleur est-elle bleue à la base de la flamme ? Ce n’est pas à cause de sa température élevée (il faudrait dépasser les 10 000 degrés !) mais à cause du phénomène de chimiluminescence, c’est-à-dire une émission de lumière lors d’une réaction chimique, provenant de la recombinaison de paires d'atomes très instables avec d'autres composés chimiques.