โอเค เรื่องปฏิวัติฝรั่งเศสผ่านไป ไม่ต้องกลัวว่าจะมีใครต้องขึ้นกิโยติน เข้าเรื่องวิทยาศาสตร์กันดีกว่าเพื่อความปลอดภัย

ไฟ ในที่นี้คงหมายถึง เปลวไฟที่เห็นเป็นสีเหลืองๆ ส้มๆ สั่นระริกๆ เวลาเราจุดเทียน จุดไม้ขีด หรือจุดกระดาษ ฯลฯ สินะ เปลวไฟ คือ ก๊าซในอากาศที่ร้อนจัดด้วยพลังงานความร้อนจนแตกตัวเป็นไอออนและแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง visible light ออกมา ซึ่งสภาวะของไอออนของก๊าซแบบนี้ ก็คือ สิ่งที่เราเรียกว่า "พลาสมา" นั่นเอง

และที่เปลวไฟมีรูปร่างแบบเปลวไฟ ก็เกิดจากการที่อากาศร้อนไหลเวียนขึ้นข้างบนและถูกดึงกลับลงมาด้วยแรงโน้มถ่วง ไหลวนๆ เหมือน convection ของน้ำร้อนในถ้วยนั่นแหละ

คำถามต่อไป ทำไมของบางอย่างถึงติดไฟ ทำไมบางอย่างก็ไม่ติด

อันนี้ผมเดาเอานะ ไม่รู้ว่าจะผิดหรือถูก แต่ผมคิดว่ามันน่าจะประมาณนี้แหละ ถ้าใครเห็นว่าผมผิดพลาดตรงไหนก็ช่วยแก้ไขเพิ่มเติมได้นะครับ

โดยทั่วไป การไหม้ไฟ เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เราเรียกอีกชื่อ (ให้ดูวิชาการหน่อยๆ) ว่า "การสันดาป" ซึ่งมันก็คือการทำปฏิริยาอย่างรุนแรงและต่อเนื่องกับก๊าซออกซิเจนแล้วปล่อยพลังงานออกมาในรูปความร้อนนั่นเอง (ความร้อนก็จะไปทำให้อากาศแตกตัวเป็นพลาสมาและเกิดเป็นเปลวไฟอย่างที่อธิบายไปข้างต้น)

แล้วก็จะเห็นว่า ไม่จำเป็นต้องเป็นปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนเท่านั้นที่จะเกิดเปลวไฟ ขอให้มีปฏิกิริยาที่คายพลังงานในรูปความร้อนต่อเนื่องมากพอจนทำให้ก๊าซในอากาศแตกตัวเกิดเป็นพลาสมา เท่านี้ก็จะเกิดเปลวไฟแล้ว แต่ที่ผมอธิบายว่า "โดยทั่วไปมันคือปฏิกิริยากับออกซิเจน" เพราะอากาศรอบตัวเรามีออกซิเจนนี่แหละที่เป็นตัวการสำคัญที่เข้าทำปฏิกิริยากับสารอื่นและให้พลังงานออกมา (ก๊าซตัวอื่นที่เป็นองค์ประกอบหลักของอากาศว่องไวสู้ออกซิเจนไม่ได้)

ของที่ติดไฟ ผมยกตัวอย่างเป็นพวก ไม้ หรือ กระดาษ แล้วกัน เพราะเป็นของที่คุ้นเคยกันดี พวกนี้ส่วนประกอบหลักก็คือ สารอินทรีย์ที่มีคาร์บอนกับไฮโดรเจน พอทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะเป็นปฏิกิริยาคายพลังงานที่รวดเร็วและให้ความร้อนสูง และก็ให้ผลิตภัณฑ์ออกมาเป็นไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (รวมถึงเขม่าและคาร์บอนมอนอกไซด์ กรณีที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์) ซึ่งก็อยู่ในรูปของก๊าซที่จะลอยไป เปิดให้"เนื้อ"ไม้ที่เหลือเจอกับออกซิเจนและพลังงานความร้อนไปเรื่อยๆ ปฏิกิริยาการเผาไหม้จึงได้เกิดต่อเนื่อง ตราบเท่าที่มีเชื้อเพลิง, ออกซิเจน, และความร้อนที่มากพอ ไฟก็จะไม่ดับ (ความร้อนที่ต้องใช้ในการจุดไฟ ก็ขึ้นอยู่กับว่าเชื้อเพลิงของเราว่องไวในการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนมากแค่ไหน)

คราวนี้มาถึงพวกที่ไม่ไหม้ไฟ หรือ ไหม้นิดเดียวแล้วก็ดับ พวกที่ไม่ไหม้ไฟเลยก็คือพวกที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนแบบช้าๆ และจุดเดือดสูงมากๆ ความร้อนที่ออกมาจึงไม่มากพอที่ถึงระดับทำให้เกิดก๊าซที่จะมาเป็นเชื้อเพลิงหล่อเลี้ยงให้จุดติดไฟ เช่น เหล็ก พอทำปฏิกิริยากับออกซิเจนก็เกิดเป็นเหล็กออกไซด์หรือสนิม ไม่ได้ลุกขึ้นมาเป็นเปลวไฟ

ส่วนพวกไหม้นิดเดียวแล้วดับ เช่น พลาสติก อันนี้ผมเดาว่า ขณะที่เกิดปฏิกิริยาในตอนแรก(ที่เราให้พลังงานตั้งต้นด้วยการจุดไม้ขีดไฟหรือไฟแช็ก) โมเลกุลเนื้อพลาสติกส่วนหนึ่งจะได้รับความร้อนมากพอที่จะหลอมเป็นของเหลวและระเหยเป็นก๊าซ เข้าสันดาปกับออกซิเจน เกิดเป็นเปลวไฟ แต่บางส่วนได้ความร้อนไปได้แค่ใช้ในการหลอมเหลวเป็นของเหลวแล้วก็ไหลออกจากเปลวไฟทำให้มันไม่ได้รับความร้อนต่อเนื่องที่จะระเหยเป็นก๊าซ ไฟจึงขาดเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซมาเลี้ยงต่อเนื่อง มันก็ดับ พวกนี้คงน่าจะเป็นของที่มีจุดหลอมเหลวต่ำแต่มีจุดเดือดสูงพอสมควร มันจึงหลอมเหลวง่ายแต่ระเหยเป็นก๊าซได้ยาก ถ้าจะจุดให้ติดไฟลุกไหม้ได้ตลอดรอดฝั่งก็ต้องใช้พลังงานความร้อนเพิ่มเข้าไปเยอะๆ และต่อเนื่อง

คราวนี้ต้องมีคนสงสัยถามแน่เลยว่าแล้วทำไมเทียนถึงได้ติดไฟหละ? เทียนโดนไฟก็ละลายเหมือนกันนี่หน่า? คำตอบของคำถามนี้อยู่ในนิตยสาร Science Illustrated ฉบับอีกประมาณสองเดือนถัดไปนะครับ (โฆษณาขายของๆ)

เวลาเราจุดเทียน เราจุดตรงไส้เทียน ซึ่งเป็นเส้นใยที่ติดไฟได้ ความร้อนจากไฟในตอนแรกจะไปหลอมละลายเนื้อเทียนข้างล่างให้กลายเป็นของเหลว จากนั้นไส้เทียนก็จะดึงเนื้อเทียนเหลว (ที่เราเรียกว่า "น้ำตาเทียน" นั่นแหละ) ขึ้นมาด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Wick effect น้ำตาเทียนที่โดนความร้อนจังๆ ก็จะระเหยเป็นไอ ไอเทียนนี่แหละที่จะทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงเลี้ยงไฟให้เกิดการเผาไหม้ ความร้อนที่ได้ก็จะไปหลอมเนื้อเทียนข้างล่าง และน้ำตาเทียนก็จะถูกดึงขึ้นมาอีกอย่างต่อเนื่องจนกว่าเทียนจะหมด ลองสังเกตดูว่าไส้เทียนตรงใจกลางเปลวไฟจะไม่ไหม้ นั่นก็เพราะไอเทียนรับพลังงานไปใช้ไหม้ตัวเอง ส่วนไส้เทียนส่วนบนๆ ที่น้ำตาเทียนซับขึ้นไปไม่ถึงก็จะไหม้เป็นเส้นขึ้เถ้าดำๆ ในที่สุดก็จะไหม้จนเป็นเขม่าหรือควันเทียนนั่นเอง

และถ้ามีคำถามต่ออีกว่า เราจะทำให้เกิดไฟก็ไม่ต้องให้พลังงานเริ่มต้น เช่น จุดด้วยไม้ขีดหรือไฟแช็ก ฯลฯ ได้มั้ย? คำตอบคือ ได้ครับ เราเรียกปฏิกิริยาเคมีที่สารสองชนิดเจอกันแล้วคายพลังงานมากพอจนเกิดการลุกไหม้ต่อเนื่องได้เองว่า hypergolic reaction