De gamle grekere og alkymister mente at brann i seg selv var et element, sammen med jord, luft og vann. Imidlertid er den moderne definisjonen av en element angår antall protoner en Ren substans besitter. Brann består av mange forskjellige stoffer, så det er ikke et element.
For det meste er brann en blanding av varme gasser. Flammer er resultatet av a kjemisk reaksjon, først og fremst mellom oksygen i luften og et drivstoff, som tre eller propan. I tillegg til andre produkter, produserer reaksjonen karbondioksid, damp, lett og varme. Hvis flammen er varm nok, ioniseres gassene og blir enda en når det gjelder: plasma. Å brenne et metall, for eksempel magnesium, kan ionisere atomene og danne plasma. Denne typen oksidasjon er kilden til det intense lyset og varmen fra en plasmabrenner.
Mens det foregår en liten mengde ionisering i en vanlig brann, er det meste av saken i flammen en gass. Dermed er det tryggeste svaret for "Hva er brannenes tilstand?" er å si at det er en gass. Eller du kan si det er mest gass, med en mindre mengde plasma.
Ulike deler av en flamme
Det er flere deler av en flamme; hver består av forskjellige kjemikalier.
- Nær bunnen av en flamme, oksygen og drivstoffdamp blandes som uforbrent gass. Sammensetningen av denne delen av flammen avhenger av drivstoffet som blir brukt.
- Over dette er regionen der molekylene reagerer med hverandre i forbrenningsreaksjon. Igjen er reaktantene og produktene avhengig av brennstoffets natur.
- Over denne regionen er forbrenningen fullført, og produktene fra den kjemiske reaksjonen kan bli funnet. Typisk er dette vanndamp og karbondioksid. Hvis forbrenningen er ufullstendig, kan en brann også avgi små faste partikler sot eller aske. Ytterligere gasser kan frigjøres fra ufullstendig forbrenning, spesielt av "skittent" drivstoff, så som karbonmonoksid eller svoveldioksid.
Selv om det er vanskelig å se det, ekspanderer flammer utover som andre gasser. Til dels er dette vanskelig å observere fordi vi bare ser den delen av flammen som er varm nok til å avgi lys. En flamme er ikke rund (unntatt i verdensrommet) fordi de varme gassene er mindre tette enn luften i omgivelsene, så de reiser seg.
Flammens farge er en indikasjon på dens temperatur og den kjemiske sammensetningen av drivstoffet. En flamme avgir glødende lys, noe som betyr at lys med den høyeste energien (den varmeste delen av flammen) er blå, og at den med minst energi (den kuleste delen av flammen) er rødere. Drivstoffets kjemi spiller også sin rolle, og dette er grunnlaget for flammetest å identifisere kjemisk sammensetning. For eksempel kan en blå flamme virke grønn hvis et borholdig salt er til stede.