Muistsed kreeklased ja alkeemikud arvasid, et tuli, maa, õhk ja vesi on ka ise element. Kuid tänapäevane määratlus element on seotud prootonid a puhas aine valdab. Tulekahju koosneb paljudest erinevatest ainetest, seega pole see element.
Enamasti on tulekahju segu kuumadest gaasidest. Leegid on a tagajärg keemiline reaktsioonpeamiselt õhus oleva hapniku ja kütuse, näiteks puidu või propaani vahel. Lisaks muudele toodetele tekitab reaktsioon süsinikdioksiid, aur, valgus ja kuumus. Kui leek on piisavalt kuum, ioniseeruvad gaasid ja muutuvad veel üheks asja olek: plasma. Metalli, näiteks magneesiumi põletamine võib aatomeid ioniseerida ja moodustada plasma. Seda tüüpi oksüdatsioon on plasma taskulambi intensiivse valguse ja kuumuse allikas.
Kuigi tavalises tulekahjus toimub vähe ionisatsiooni, on leegis suurem osa gaasi. Seega on kõige ohutum vastus küsimusele "Milline on tulekahju seisund?" on öelda, et see on gaas. Või võite öelda, et see on enamasti gaas, väiksema plasmakogusega.
Leegi erinevad osad
Leegil on mitu osa; igaüks neist koosneb erinevatest kemikaalidest.
- Leegi aluse lähedal segunevad hapnik ja kütuseaur põlenud gaasina. Selle leegi osa koostis sõltub kasutatavast kütusest.
- Selle kohal asub piirkond, kus molekulid reageerivad üksteisele põlemisreaktsioon. Reaktiivid ja tooted sõltuvad jällegi kütuse laadist.
- Selle piirkonna kohal on põlemine täielik ja võib leida keemilise reaktsiooni produkte. Tavaliselt on need veeaur ja süsinikdioksiid. Kui põlemine on puudulik, võib tulekahjul eralduda ka tahma või tuha pisikesi tahkeid osakesi. Mittetäielikust põlemisest võib vabaneda täiendavaid gaase, eriti "määrdunud" kütuse, näiteks vingugaasi või vääveldioksiidi osas.
Ehkki seda on keeruline näha, laienevad leegid välja nagu teised gaasid. Osaliselt on seda raske jälgida, kuna näeme ainult seda osa leegist, mis on valguse eraldamiseks piisavalt kuum. Leek ei ole ümmargune (välja arvatud kosmoses), kuna kuumad gaasid on ümbritseva õhuga vähem tihedad, mistõttu nad tõusevad üles.
Leegi värvus näitab selle temperatuuri ja kütuse keemilist koostist. Leek kiirgab hõõguvat valgust, mis tähendab, et suurima energiaga (leegi kuumim osa) valgus on sinine ja väikseima energiaga (leegi jahedam osa) on punasem. Oma osa on ka kütuse keemial ja see on aluseks leegi test keemilise koostise kindlakstegemiseks. Näiteks boori sisaldava soola olemasolu korral võib sinine leek roheliselt tunduda.