Magique et fascinant, le feu fait partie de notre quotidien depuis bien longtemps désormais. Les mécanismes qui lui donnent naissance ne sont pourtant pas si évidents et il aura fallu attendre l’évolution des concepts de chimie pour mieux appréhender son fonctionnement.
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Symbole de puissance et de destruction, mais aussi de chaleur et de passion, le feu fascine l'Homme depuis la nuit des temps. Sa domestication au cours de la préhistoire marquera d'ailleurs un tournant majeur pour les sociétés humaines, en permettant notamment la cuisson des aliments. Bien qu'il soit évident que le feu est associé à la dégradation d'un élément (comme le boisbois), son fonctionnement demeurera cependant un mystère pendant de longs millénaires.
Une réaction d’oxydo-réduction
Il faut en effet attendre le développement de la chimie pour que le mécanisme de la combustion ne soit totalement compris. Ce n'est ainsi qu'au 18ème siècle que l'on comprend que le feu n'est en réalité rien d'autre qu'une réaction chimique d'oxydo-réduction. Celle-ci a la particularité de produire de la chaleur (réaction exothermiqueexothermique) et de la lumière.
Trois éléments sont nécessaires pour obtenir un feu (ou une combustion de manière plus générale) : un combustiblecombustible, un comburantcomburant et une source d'énergieénergie. Le combustible représente le réactifréactif réducteur alors que le comburant est le réactif oxydant. Habituellement, le combustible représente l'élément que l'on va voir se dégrader. Cela peut être un solidesolide (bois, charboncharbon), un liquideliquide (essence, huile) ou un gazgaz. Le comburant est presque toujours l'oxygèneoxygène de l'airair.
Combustible, comburant et énergie d’activation
Mais comme expliqué plus haut, il ne suffit pas de mettre en contact un combustible et un comburant. Pour obtenir du feu, il est nécessaire d'apporter une énergie d'activationénergie d'activation. Il s'agit habituellement d’une flamme ou d’une étincelle, eux-mêmes produits en amont par une réaction chimique. La chaleur apportée par cette source d'énergie va alors entrainer la décomposition du combustible. On parle de pyrolysepyrolyse. Le combustible ainsi soumis à une forte chaleur va alors produire des gaz, qui vont réagir avec l'oxygène de l'air pour former du CO2, de l'eau et de la chaleur.
Mais pourquoi observe-t-on des flammes ?
Les flammes résultent de l'excitation des atomesatomes du CO2, qui, sous l'effet de la chaleur, vont émettre de la lumière. La couleurcouleur des flammes va ensuite varier en fonction de la température. Dans l'ordre de températures croissante, on observe ainsi des flammes rouges, jaunes, bleues puis blanches.
Grâce à la chaleur qu'il produit, le feu s'auto-entretient ainsi jusqu’à épuisement de l’un des deux réactif, combustible ou comburant.
