有人說，火是氣體，而且是溫度很高的氣體。

人類對(duì)火的好奇和崇拜有很久歷史，每個(gè)文化都有火神這種東西，甚至在現(xiàn)代科學(xué)剛剛誕生后，還出現(xiàn)過燃素說理論。這個(gè)理論作為化學(xué)領(lǐng)域的主流理論流行了大約200年，到1890年才徹底被證偽。因?yàn)槔咤a準(zhǔn)確測量了氧氣的質(zhì)量，確定了這種物質(zhì)存在，燃素說最終走向滅亡。

燃素說認(rèn)為火是由無數(shù)細(xì)小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實(shí)體。這種火的微粒既能同其他元素結(jié)合而形成化合物，也能以游離方式存在。大量游離的火微粒聚集在一起就形成明顯的火焰，它彌散于大氣之中便給人以熱的感覺，由這種火微粒構(gòu)成的火的元素就是“燃素”。物質(zhì)在加熱時(shí)，燃素并不能自動(dòng)分解出來。而須外加空氣將其中燃素吸取出來，燃燒才能實(shí)現(xiàn)；上好的空氣是具有吸收燃素的性質(zhì)的。

其實(shí)，火是一種現(xiàn)象。在化學(xué)反應(yīng)和分子輸運(yùn)兩大要素的作用下，反應(yīng)區(qū)域源源不斷地消耗著自由基（燃料和氧化劑），同時(shí)放出熱量維持反應(yīng)溫度。反應(yīng)物被大量消耗但同時(shí)也通過輸運(yùn)過程獲得補(bǔ)充。這么一個(gè)自維持的系統(tǒng)稱之為火。

通常，我們所看到的部分，是高溫環(huán)境中離子躍遷放出的光。比如本生燈火焰（Bunsen flame)，火焰面只是亮藍(lán)色薄薄的一層，是化學(xué)反應(yīng)最劇烈的地方，這個(gè)區(qū)域以外的地方其實(shí)并沒有“燒”起來。比如中間淺藍(lán)色三角部分，這只是由于氫氣的自由基在高溫下躍遷發(fā)射出藍(lán)色可見光。

化學(xué)反應(yīng)可以在不同的場所發(fā)生，一般來說反應(yīng)物分得越散，越開，反應(yīng)就越強(qiáng)。在空氣里，想充分反應(yīng)則不大容易，因?yàn)榉磻?yīng)物大都是些固體，沒有充分混合，但是初始條件會(huì)引爆反應(yīng)發(fā)生。

比如劃火柴時(shí)，最終火柴頭的硫燃燒，但最初是靠劃火柴那個(gè)摩擦生熱，先讓火柴頭上的氯酸鉀分解產(chǎn)生大量熱點(diǎn)燃火柴盒上的紅磷，紅磷再點(diǎn)燃火柴頭的。像家里天然氣的灶臺(tái)也是這樣，你在空氣中隨意混合甲烷是不會(huì)燃燒的，必須有個(gè)電打火的裝置，點(diǎn)燃最初一點(diǎn)點(diǎn)甲烷和氧氣，后續(xù)的發(fā)熱才能維持更多的甲烷和氧氣參與進(jìn)來燃燒。

以天然氣燃燒為例，已經(jīng)燒起來的時(shí)候，火焰外圍的溫度大約800攝氏度，這時(shí)候不論是附近的氧氣，還是甲烷，氧元子，碳元子，氫原子的電子都處于一種激發(fā)態(tài)，溫度高就會(huì)讓電子更活躍。但火焰畢竟也有一個(gè)邊界，邊界之外是低溫的，所以原子處于激發(fā)態(tài)后總有機(jī)會(huì)遇到給他降溫的因素，只要一降溫，不少電子就從蹦蹦跳跳變成懶得動(dòng)換，這個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變就放出一份光，這份光是什么顏色取決于從剛剛那個(gè)激發(fā)態(tài)降落到低一些的狀態(tài)上，能量差值的大小。有些差值對(duì)應(yīng)的能量很弱，我們眼睛看不到，有些比較強(qiáng)，我們可以看到，還有些更強(qiáng)，我們也看不到。在反應(yīng)物充足的地方反映更劇烈，所以發(fā)熱更多，溫度更高。

一團(tuán)火焰哪里具備這樣的條件呢？那就是火焰的外沿，火焰的內(nèi)部因?yàn)榻佑|不到比外焰更豐富的氧氣，所以反應(yīng)沒有那么劇烈，溫度就低很多。所以火的本質(zhì)就是一個(gè)發(fā)生劇烈反應(yīng)的區(qū)域，這里原子中的電子不斷從激發(fā)態(tài)降落到低能級(jí)，放出光。

但實(shí)際上光甲烷的燃燒就是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，有專門的科學(xué)家做詳細(xì)的分析。比如研究化學(xué)發(fā)光機(jī)制的科學(xué)家們，甲烷在氧氣中燃燒有300多個(gè)步驟，我們中學(xué)學(xué)到的配平好的公式，CH4+2O2=CO2+2H2O，只是這300個(gè)步驟里初始態(tài)和終止態(tài)中間錯(cuò)綜復(fù)雜的過程我們都當(dāng)做一個(gè)黑箱子了。如果按照科學(xué)家的水平去分析，那可能要幾本書才能寫清楚，發(fā)光就涉及到是什么東西發(fā)了什么波長的光，帶電的OH，帶電的甲基，帶電的碳是其中發(fā)光大戶，可以測量他們分別在309nm，431nm，516和563nm對(duì)發(fā)光的貢獻(xiàn)最大。

其實(shí)，火究竟是什么，每個(gè)人心里都有自己的答案。但毋庸置疑的是，清楚的認(rèn)知火是什么，是每一個(gè)阻燃材料人首要和重要的事情。