本實驗容易引起火災，務必有家長或老師陪同實驗！

※器材：打火機、原子筆

本實驗的器材很簡易，可以製作出浮在半空中的火焰喔！製作方法如下：

1.取一打火機，將打火機的防風罩拔下來，如圖一。

2.將原子筆的筆芯取出來，再用剪刀將原子筆的頭部剪下來，如圖二。

3.將原子筆筆芯的墨水，沾到打火機的瓦斯噴口的孔洞上，如圖三。注意墨水不要沾太多，只要將打火機的瓦斯噴口的孔洞封住即可。

4.完成後，將打火機的防風罩蓋回去，再試驗看看，是不是看到了浮在空中的火焰了？如圖四。

如果無法看到穩定浮在空中的火焰，調整方法如下：

(1)如果沒有產生任何火焰，表示打火機的瓦斯噴口被原子筆墨水密封，墨水沾太多了，這時可用大頭針戳一下噴氣口的孔洞。

(2)如果火焰和正常的打火機沒有差別，則將調節瓦斯的調節器開大一點，增加瓦斯流量。如果還是沒有形成浮空火焰，表示墨水沾太少，噴氣口的孔洞還是太大，因此要再多沾一點墨水。

(3)如果形成的浮空火焰，高度很低，則要增加瓦斯的流量，因此必須將瓦斯的調節器再開大一點。

(4)如果浮空火焰的高度很高，而且一下子就熄滅，則必須將瓦斯的調節器轉小一點，降低瓦斯流量。

觀賞實驗過程（5.16M） 

燃燒產生火焰，是日常生活常見的自然現象，例如生日蛋糕會點蠟燭，煮菜會用瓦斯爐，拜拜會燒金紙。而現代人幾乎已經不使用火柴，火柴盒已經被打火機取代。打火機的燃料，主要成分是「丁烷」，常溫常壓是氣態，經過高壓壓縮成為液態，儲存在打火機內部。使用時按壓點火開關，丁烷同時由噴氣口噴出而燃燒。

打火機燃燒產生火焰的歷程，如圖五所示；當丁烷由噴氣口高速噴出時，會由防風罩的缺口吸入空氣（稱為一次空氣，primary air），丁烷與空氣混合成為「預混燃料（premixed fuel）」而燃燒。離開噴氣口之後，再由周圍獲取空氣（二次空氣，secondary air）繼續燃燒。 本實驗產生的浮空火焰稱為「浮火（lifted flame）」，是由於燃料「噴出速度」和「燃燒速度」之間的差異造成的現象。如圖五，燃料的噴出方向朝上（藍色箭頭），而火焰的燃燒方向朝下（紅色箭頭），如果二個方向的速度達到平衡，則火焰可以保持在噴出口上方。當燃料噴出的速度大於燃燒速度時，就會產生火焰遠離噴出口的現象。因此本實驗使用原子筆墨水的濃稠特性，將噴氣口封閉，當燃料噴出時，因為噴出口變小而增加了噴出速度。只要燃料的噴出速度大於沒有變化的燃燒速度，就可以產生浮火的現象了。

以上歷程產生的火焰特徵，例如火焰顏色、長度、高度、形態等等，和燃料種類、噴出速度、空氣比率等，都有關係，相關的研究已經成為很專門的一門領域，有興趣的讀者，可以進一步閱讀參考資料的文獻。

1.本實驗具有某些危險性，請留意：(1)如果火焰停留在噴出口，建議不要持續燃燒超過五秒，否則打火機會過熱，尤其金屬的防風罩會很燙！(2)壓下打火機開關，丁烷就會持續噴出，因此沒有火焰時，不可以持續壓住打火機開關，以免噴出過多丁烷，意外引燃或吸入過量丁烷！(3)市售的打火機品質良莠不齊，購買時務必試驗，以確認功能正常。(4)進行實驗操作時，務必保持通風良好。

2.由於原子筆的墨水會逐漸凝固，使得打火機噴氣口的大小一直在改變。因此完成製作之後，實驗效果會隨著時間而變動。例如一開始成功地產生浮空火焰，但是隔一段時間，會無法產生相同的現象。

3.在教學上，建議教師事先製作好，再讓學生操作與體驗即可，避免全班進行實驗操作。如果以個別指導方式指導學生（例如科展團隊），可以探討以下問題：(1)是否可以使用其他材料取代原子筆墨水？（註：版主使用過AB膠，也可以成功產生浮火）。(2)不同廠牌的打火機（例如摩擦式、電子式），實驗的結果有何差別？(3)搜尋資料文獻，探討家用瓦斯也會產生浮火嗎？（見參考資料2）

1.林大惠（2002）。燃燒火焰知多少。科學發展，355，4-11。

2.盧東岳（2014）。瓦斯器具的基本認識。http://www.ton-lin.net/news_view.asp?ID=94

3.Chung, S. H., & Lee, B. J. (1991). On the characteristics of laminar lifted flames in a nonpremixed jet. Combustion and Flame, 86(1), 62-72.

4.Instrutables--Awesome Floating Flame Lighter Trick. http://www.instructables.com/id/Awesome-Floating-Flame-Lighter-Trick/