Questions aux experts

Le feu, tel qu'on se le représente habituellement, est constitué de gaz et de poussières (des particules à base de carbone, en particulier) qui émettent de la lumière visible. Le fait que le feu dégage de l'énergie thermique (de la "chaleur") montre que le feu émet aussi de la lumière invisible "infrarouge".
La flamme est le résultat d'une réaction chimique, de combustion, entre un élément (par exemple du bois) et de l'air (dont l'oxygène est utilisé pour la réaction). Cette réaction n'est, en général, pas spontanée et il faut apporter de l'énergie pour la provoquer (gratter une allumette ou faire tourner la molette d'un briquet pour provoquer une étincelle qui provoque la flamme).

Les différentes températures dans une flamme correspondent au caractère plus ou moins complet de la combustion. Elle est plus complète "au milieu" de la flamme d'une bougie qu'à proximité de la mèche ou qu'en haut de la flamme. On distingue ainsi des cônes (3) de couleurs différentes dans la flamme d'une bougie.
La flamme produit un courant d'air chaud qui monte, dans l'air froid, d'autant plus vite que l'on est dans l'axe de la mèche.
Voilà pourquoi les flammes sont pointues... (J.-P. Maury, Le Chaud et le Froid, Echos Hachette, Palais de la Découverte, 1987).

Les températures de flammes varient, en fonction de la qualité des combustibles, de 1 500 à 4 000° environ. La qualité des combustibles joue sur la quantité de chaleur fournie et sur la vitesse de propagation de la flamme dans le mélange gazeux, vitesse qui s'oppose à la vitesse de déperdition de chaleur par radiation, conduction ou convection. Les vitesses les plus grandes sont atteintes avec les mélanges détonants (par ex gaz de ville et air, mais aussi poussières et air) auxquels cas on n'a guère le temps de prendre la température ! Le cas classique de flamme stable recherchée pour sa haute température est le chalumeau oxygène-acétylène, qui est, je crois, le record de température par moyen purement chimique non explosif.
Côté couleurs, le bleu et le jaune (ce dernier dû à des particules de carbone imbrûlées très chaudes) sont les plus courantes mais d'autres éléments ajoutés aux combustibles permettent d'obtenir toutes sortes de couleurs (feux d'artifices). Un jaune intense, caractéristique du sodium, peut être obtenu facilement en pulvérisant du sel fin dans une flamme, et un bleu turquoise en chauffant du cuivre ou en pulvérisant de la poudre de sulfate de cuivre des jardiniers. Mais dans ces deux cas, le cuivre et le sel ne brûlent pas; ils sont seulement chauffés "au jaune" ou au "bleu turquoise".