Keď zapálite sviečku, vosk sa pomaly topí a zdá sa, že zmizne. Možno sa čudujete, čo sa stane s voskom sviečky, keď sviečka dohorí.
Ako sviečka páli vosk
Keď zapálite sviečku, zmení sa fyzikálne skupenstvo vosku z tuhého, kvapalného na plynné. Základné horenie sviečky prebieha nasledovne.
Plameň vytvára teplo
Sviečkový vosk začína ako tuhá látka. Zapálenie knôtu sviečky iniciuje fyzickú zmenu vosku sviečky. Keď zapálite knôt, plameň generuje teplo.
Teplo rozpúšťa vosk
Ako teplo z plameňa pokračuje, začína topiť vosk obklopujúci plameň. Z chemického hľadiska je topenie vosku fyzikálna zmena, ktorá mení pevnú látku na kvapalinu. Ako teplo pokračuje a viac vosku sa topí, tekutý vosk nahromadený okolo knôtu pomaly zväčšuje svoj objem a vytvára viac tepelnej hmoty (tepelnej kapacity). Inými slovami, vytvára viac horúcej látky, ktorá ďalej roztápa ešte viac vosku.
Roztopený vosk poháňa plameň
Roztopený vosk, teraz v tekutej forme, sa nasáva cez knôt. To poháňa plameň, aby ho udržal stabilne, čo vytvára viac tepla na roztavenie väčšieho množstva vosku. Roztopený vosk je tiež horúci, čo spôsobí roztopenie ešte väčšieho množstva vosku. Ako sa stále viac pevného vosku topí a mení sa na tekutý vosk, knôt je úplne nasýtený stabilnou absorpciou tekutého vosku. To vytvára nepretržitý cyklus absorpcie tepla, roztaveného vosku a tekutého vosku cez knôt, aby poháňal plameň.
Tento proces sa nazýva kapilárne pôsobenie alebo, "Pohyb kvapaliny po povrchu pevnej látky spôsobený priťahovaním molekúl kvapaliny k molekulám pevnej látky." To znamená, že teplo otriasa molekulami, zatiaľ čo plameň priťahuje kvapalinu, ktorá ju absorbuje knôtom.
Plameň sviečky odparuje vosk
S voskom v tekutom stave, ktorý poháňa plameň, teplo stúpa a nastáva ďalšia fyzikálna zmena, pretože teplo z plameňa a roztavený vosk privádza malé množstvá vosku k bodu varu. Keď vrie, nastáva ďalšia fyzikálna zmena – vaporizácia. Keď k tomu dôjde, vosk prejde z pevného do plynného stavu. Zahriaty plyn sa potom začne rozkladať na vodík a uhlík.
Okrem vznikajúceho vodíka a uhlíka, proces horenia sviečky vytvára vodu. Keď sa vzduch obklopujúci sviečku zahreje, nastaví sa proces odparovania častíc vody uvoľnených počas topenia vosku sviečky. Tento proces spôsobuje, že vzduch okolo plameňa je veľmi suchý, pretože vlhkosť zo sviečky sa odparuje.
Výsledkom týchto zmien vo fyzikálnom stave vosku (spôsobených teplom) je, že vosk zo sviečky zmizne, keď sviečka horí.
Faktory, ktoré ovplyvňujú odparovanie vosku
Veľa premenných ovplyvňuje odparovanie vosku, čo následne ovplyvňuje dobu horenia. Sójový vosk a včelí vosk majú často najdlhšiu dobu horenia. Existujú však aj iné faktory, ktoré ovplyvňujú proces, ktorý môže spomaliť odparovanie a spôsobiť, že vosk zo sviečky horí dlhšie.
- Okolitá teplota, v ktorej horíte sviečku, ovplyvňuje čas horenia. Vyššie teploty ho zrýchlia, nižšie teploty spomalia.
- Prísady do sviečok, ako sú vonné látky, kyselina stearová, kyselina lojová, typ knôtu a dokonca aj držiak sviečky/nádoba prispievajú k času horenia a rýchlosti horenia a odparovania vosku.
- Príliš dlhý alebo príliš krátky knôt na efektívne spaľovanie paliva môže tiež ovplyvniť, ako rýchlo sa vosk odparí.
Čo sa deje so sviečkovým voskom?
Keď sviečka horí, môže sa zdať, že vosk zmizol vo vzduchu. To nie. Vosk sa vyparuje do atmosféry, pretože reakcia na teplo a plameň ho mení z pevnej látky na kvapalinu a plyn. Sviečka používa vosk ako palivo na udržanie plameňa a keď sa palivo (vosk) úplne odparí, už nebude horieť.
