Когда зажигаешь свечу, воск медленно тает и словно исчезает. Вы можете задаться вопросом, что происходит с воском свечи, когда она догорает.
Как свеча горит воск
Когда вы зажигаете свечу, физическое состояние воска меняется с твердого на жидкое и газообразное. Основное горение свечи происходит следующим образом.
Пламя создает тепло
Свечной воск изначально твердый. Зажигание фитиля свечи инициирует физическое изменение воска свечи. Когда вы зажигаете фитиль, пламя выделяет тепло.
Тепло плавит воск
По мере продолжения нагревания от пламени воск, окружающий пламя, начинает плавиться. С точки зрения химии плавление воска - это физическое изменение, превращающее твердое вещество в жидкость. По мере продолжения нагрева и плавления большего количества воска жидкий воск, скапливающийся вокруг фитиля, медленно увеличивается в объеме и генерирует больше тепловой массы (теплоемкости). Другими словами, создается более горячий материал, который плавит еще больше воска.
Расплавленный воск разжигает пламя
Расплавленный воск, теперь уже в жидкой форме, вытягивается через фитиль. Это подпитывает пламя, поддерживая его устойчивое горение, что генерирует больше тепла для плавления большего количества воска. Расплавленный воск также горячий, что приводит к плавлению еще большего количества воска. По мере того, как все больше и больше твердого воска плавится и превращается в жидкий воск, фитиль полностью пропитывается устойчивым поглощением жидкого воска. Это создает непрерывный цикл нагрева, расплавленного воска и впитывания жидкого воска через фитиль, подпитывая пламя.
Этот процесс называется капиллярным действием, или «движением жидкости по поверхности твердого тела, вызванным притяжением молекул жидкости к молекулам твердого тела». Это означает, что тепло сотрясает молекулы, а пламя притягивает жидкость, которая поглощается фитилем.
Пламя свечи испаряет воск
Когда воск в жидком состоянии подпитывает пламя, тепло повышается, и происходит еще одно физическое изменение, поскольку тепло от пламени и расплавленного воска доводит небольшое количество воска до точки кипения. При кипении происходит еще одно физическое изменение - испарение. Когда это происходит, воск переходит из твердого состояния в газообразное. Затем нагретый газ начинает распадаться на водород и углерод.
В дополнение к образованию водорода и углерода, в процессе горения свечи образуется вода. Когда воздух, окружающий свечу, нагревается, происходит процесс испарения частиц воды, выделяющихся при плавлении свечного воска. Этот процесс делает воздух вокруг пламени очень сухим, поскольку влага из свечи испаряется.
Результатом этих изменений физического состояния воска (вызванных нагреванием) является то, что воск свечи исчезает по мере горения свечи.
Факторы, влияющие на испарение воска
Многие переменные влияют на испарение воска, что, в свою очередь, влияет на время горения. Соевый воск и пчелиный воск часто имеют самое длительное время горения. Однако есть и другие факторы, влияющие на этот процесс, которые могут замедлить испарение и продлить горение свечного воска.
- Температура окружающей среды, в которой вы зажигаете свечу, влияет на время горения. Более жаркая температура ускорит его, а более холодная замедлит.
- Добавки к свечам, такие как ароматизаторы, стеариновая кислота, жирная кислота, тип фитиля и даже подсвечник/контейнер, влияют на время горения и скорость горения и испарения воска.
- Фитиль слишком длинный или слишком короткий для эффективного сжигания топлива также может повлиять на скорость испарения воска.
Что происходит со свечным воском?
Когда горит свеча, может показаться, будто воск растворяется в воздухе. Это не так. Воск испаряется в атмосферу, поскольку реакция на тепло и пламя превращает его из твердого состояния в жидкость и в газ. Свеча использует воск в качестве топлива, чтобы поддерживать пламя, и когда топливо (воск) полностью испарится, оно больше не будет гореть.
