column

Wat is vuur? En waar komt die kleur van de vlammen vandaan?

Daan van Eijk en Jan Beuving.

Daan van Eijk en Jan Beuving vormden samen het (wetenschaps)cabaretduo Jan & Daan. Jan is wiskundige en theatermaker. Daan is natuurkundige aan de University of Wisconsin in Madison, VS. Om de week stellen zij elkaar hier een vraag.

Daan!

Het geheugen is een doolhof met een onnavolgbare plattegrond. Soms sta je ineens in een gang die je kunt uittekenen, maar waar je in geen twintig jaar geweest bent. Toen ik deze week naar de brandende Notre-Dame keek, overkwam me dat. Ineens was het een zondagochtend eind jaren negentig. Ik moest de schriftlezing in de kerk doen en oefende vlak voor kerktijd hardop in mijn kamer: ­‘Laten wij [...] God vereren [...] met eerbied en ontzag, want onze God is een vertederend vuur.’

“Verterend!”, riep mijn moeder uit de kamer ernaast. “Niet vertederend.” En verterend wás het vuur, in de Notre-Dame deze week. Of het God zelf was, is de vraag – dan was hij zeker uit op verzekeringsgeld.

Donald Trump, president van het land waar jij woont, suggereerde via Twitter dat het vuur met water van bovenaf bestreden kon worden. Dat klonk redelijk, en ik vroeg me kijkend ook af waarom het niet gebeurde. De Franse pompiers lieten echter weten dat de kathedraal daarvan zou kunnen instorten. Nooit gerealiseerd! Maar inderdaad, kiep ineens een emmer water om vlak boven een grindpad, en je ziet welke verwoestende kracht een plens water kan hebben. Laat staan als het een vol vliegtuig is.

Ik twitterde dat onze tranen samen de Notre-Dame toch moesten kunnen redden. (Ik bleek niet de enige met die gedachte te zijn.)

Een dag later rekende ik uit of dat zou kunnen. Als elke aardbewoner 10 tranen zou laten, had je met 70.000.000.000 druppels ongeveer 3,5 miljoen liter, en dus 3500 kuub water gehad. Een 2 meter diep zwembad van 50 bij 35 meter.

Een aardige hoeveelheid, maar ­voordat je al die tranen in Parijs hebt, heeft de poëzie het al van de praktijk verloren.

En dus keken we naar verterend vuur. En vroeg ik me ineens af: wat is vuur? Waar kijk ik naar als ik een oranje vlam zie? Welke moleculen zorgen voor die kleur? Een reactie met zuurstof, zei een gangetje uit mijn geheugen. Maar als een houten spant verbrandt, wat gebeurt er dan eigenlijk?

Dag Jan

Als je erover nadenkt is het eigenlijk idioot dat we op een planeet wonen waar 21 procent van de atmosfeer uit zuurstof bestaat. Stel je voor dat er een buitenaardse beschaving is die veel van scheikunde weet en niet leeft van zuurstof. Ik vermoed dat zij zich wel drie keer bedenken voor ze de aarde bezoeken, wetende wat een reactief spul zuurstof eigenlijk is.

In ieder geval zouden ze geen voet aan de grond zetten zonder eerst maatregelen te nemen ter preventie van brand (en hun equivalent van een zuurstofmasker opzetten, anders is het bezoeken van de aarde sowieso een buitengewoon slecht idee). Bij het zien van de huiveringwekkende beelden uit Parijs zouden zij slechts iets mompelen als: ‘Dat krijg je er nou van’.

Even een spoedcursus scheikunde: een chemische reactie kun je zien als een transactie tussen scheikundige elementen waarbij deze zoveel elektronen proberen te verkrijgen als chemisch mogelijk is. Nu is het voor zuurstofatomen bijzonder ­makkelijk om elektronen over te ­nemen van andere elementen en daarom noemen we zuurstof dus ‘heel reactief’.

Brand is een extreem snelle chemische kettingreactie van zuurstofmoleculen met een brandstof, bijvoorbeeld zo’n houten spant. Die reactie verloopt niet automatisch: je moet eerst veel energie toevoeren, bijvoorbeeld door een vonk of een aansteker of wrijving. Maar daarna is er – zolang er genoeg brandstof en zuurstof is – geen houden aan, omdat bij de reactie zelf ook veel energie vrijkomt, die het proces weer verder aanzwengelt.

Vuur is een bijeffect van brand. De vlammen die je ziet zijn een heet gas dat voornamelijk bestaat uit zuurstof- en stikstofmoleculen in de lucht en de koolstofdioxide en waterdamp die gevormd worden bij de brand. De kleur van de vlam hangt af van de temperatuur van het gas. In het algemeen geldt: hoe blauwer of zelfs witter de vlam hoe heter, en hoe roder de vlam hoe koeler. Maar het hangt ook af van wat er verbrandt: als je een zoute Notre-Dame-traan in de blauwe (hete!) vlam van een gasfornuis laat vallen zal de vlam oranje opflakkeren door het natrium in die traan.

Lees hier meer prangende vragen en snedige antwoorden van Daan van Eijk en Jan Beuving.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden