Когда вы зажигаете свечу, после горения у вас остается меньше воска, чем вначале. Это происходит потому, что воск окисляется или горит в пламени, выделяя воду и углекислый газ, которые растворяются в воздухе вокруг свечи в реакции, которая также дает свет и тепло.
Свечной воск для сжигания
Свечной воск, также называемый парафином, состоит из цепочек связанных атомов углерода, окруженных атомами водорода. Эти молекулы углеводородов могут полностью сгореть. Когда вы зажигаете свечу, воск возле фитиля растворяется в жидкости.
Тепло пламени испаряет молекулы воска, и они вступают в реакцию с кислородом в воздуха. По мере того, как воск расходуется, капиллярное действие вытягивает больше жидкого воска вдоль фитиля. Пока воск не тает от пламени, пламя поглотит его полностью, не оставив золы или остатков воска.
И свет, и тепло излучаются во всех направлениях от пламени свечи. Около четверти энергии сгорания выделяется в виде тепла. Тепло поддерживает реакцию, испаряя воск, чтобы он мог гореть, плавя, чтобы поддерживать запас топлива. Реакция заканчивается, когда либо больше нет топлива (парафина), либо когда не хватает тепла для плавления парафина.
Уравнение горения парафина
Точное уравнение горения парафина зависит от конкретного типа используемого парафина, но все уравнения имеют одну и ту же общую форму. Тепло инициирует реакцию между углеводородом и кислородом с образованием углекислого газа, воды и энергии (тепла и света). Для парафиновой свечи сбалансированное химическое уравнение выглядит следующим образом:
C 25 H 52 + 38 O 2 → 25 CO 2 + 26 H 2 O
Интересно отметить, что, хотя вода выделяется, воздух часто кажется сухим, когда горит свеча или огонь. Это связано с тем, что повышение температуры позволяет воздуху удерживать больше водяного пара.
Вы вряд ли вдохнете воск
Когда свеча горит ровно каплевидным пламенем, горение чрезвычайно эффективно. Все, что выбрасывается в воздух, – это углекислый газ и вода. Когда вы впервые зажигаете свечу или если она горит в нестабильных условиях, вы можете увидеть мерцание пламени. Мерцающее пламя может вызвать колебания тепла, необходимого для сгорания.
Если вы видите струйку дыма, это сажа (углерод) от неполного сгорания. Испаренный воск действительно существует прямо вокруг пламени, но не распространяется очень далеко и не сохраняется очень долго после того, как свеча погаснет.
Один интересный проект, который стоит попробовать, – это попробовать потушите свечу и снова зажгите ее на расстоянии другим пламенем. Если вы поднесете зажженную свечу, спичку или зажигалку к только что погашенной свече, вы можете наблюдать, как пламя движется по следу пара парафина, чтобы снова зажечь свечу..