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Solución:
Solución 1:
El IPA tiene una relación carbono:hidrógeno diferente a la del etanol. Hay una combustión más incompleta que ocurre con IPA, de ahí la llama naranja ahumada y el olor a hollín. El etanol se quema más completamente, dando lugar a una llama azul (sin hollín) y sin olor.
En respuesta a su segunda pregunta, es probable que el etanol tenga un calor latente de vaporización más bajo que el IPA, lo que hace que se evapore rápidamente. Al hacer esto, se quita mucha energía térmica de la bandeja, lo que hace que la bandeja se enfríe. Se puede observar un efecto similar si accidentalmente se pone algún tipo de disolvente en la mano y siente un frío repentino a medida que se vaporiza, absorbiendo el calor de la piel.
Solución 2:
Observación interesante. El color azul de la llama de todos los combustibles de hidrocarburos se debe a la emisión de pequeñas especies diatómicas de carbono como $C_2$ o CH. No hay nada mágico en que la IPA tenga una llama amarilla. La llama amarilla se origina de una combustión incompleta. Hay más carbono por mol de IPA en comparación con el etanol. Las llamas amarillas se llaman llamas reductoras y las llamas azules se llaman llamas oxidantes.
En épocas anteriores, cuando se enseñaba en detalle el mechero Bunsen, se demostró que una llama azul de metano se puede convertir fácilmente en una llama amarilla alterando la válvula de suministro de aire. El color amarillo, si se ve a través de un espectroscopio, es un espectro continuo (como un arco iris), lo que muestra que es como un radiador de cuerpo negro. El radiador de cuerpo negro no es más que una partícula de hollín (carbono) incandescente, carbón incandescente pero muy pequeño. Por otro lado, la llama azul muestra una estructura en forma de banda. Una vez tuve la oportunidad de ver la llama azul de acetileno con aire con una rejilla de difracción. Era un increíble visión. La estructura de bandas de colores nunca antes se había visto. Se llaman bandas de cisnes. Desafortunadamente, no puedo encontrar ninguna imagen en color en Google Images of Swan bands.
Aquí hay un ejemplo de un artículo de 1857 de Plucker y Hittrof, “I. Sobre los espectros de gases y vapores encendidos, con especial atención a los diferentes espectros de la misma sustancia gaseosa elemental”. Esta imagen de más de 150 años no está haciendo justicia a lo que ves en la realidad de un espectro extremadamente hermoso.
Solución 3:
Ampliando los comentarios de @PeterMortensen (1, 2), aquí hay otra discusión sobre cómo una pequeña contaminación de sodio puede provocar llamas naranjas:
De ¿Por qué el humidificador hace que la llama de una estufa sea naranja?:
De esta respuesta a ella:
Bien, logré medir algunos espectros usando mi espectrómetro Amadeus con controlador personalizado. Usé un tiempo de integración de 15 s con la llama a unos 3-5 cm del conector SMA905 en el cuerpo del espectrómetro.
Debajo se superponen los dos espectros, correspondiendo la curva azul a la llama azul, y la naranja corresponde a la llama con algo de naranja. He filtrado los datos con un promedio móvil de 5 puntos antes de trazar. El espectrómetro tiene una sensibilidad más baja cerca de los rayos UV e IR, así que ignore el ruido allí.
(Haz click en la imagen para una versión más grande.)
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