A gyertya anyaga
A fő összetevői két hasonló, de szerkezetében különböző vegyületcsoport tagjai lehetnek. A drágább, de jobb minőségű gyertyák viaszból, az olcsóbbak paraffinból készülnek. A viasz elsősorban méhviasz. Az ebből készült gyertya sokáig ég. Nem folyik le a gyertya oldalán, hanem szinte tökéletesen elég. A paraffin a kőolaj feldolgozás egyik terméke. Könnyen lehet vele dolgozni, mert jól formálható. A paraffin anyagához szoktak sztearint (sztearinsavat) keverni, mert az fehérebb, porcelánszerűbb megjelenést eredményez.
A szilárd paraffin 22-26 szénatomot tartalmazó, szilárd halmazállapotú alkán, amelynek olvadási hőmérséklettartománya 130-150 °C. (Nincs éles olvadáspontja, mivel nem kristályos anyag.)
A fonott kanócot a paraffin olvadt állapotában, öntéskor vagy mártáskor, feszítik a gyertya közepére.
Meggyújtás után a láng melege megolvasztja a gyertya anyagát. A fonott szál, a kanóc, hajszálcsövesség jelensége alapján az olvadt paraffint felszívja, és a melegben elpárologtatja. A képen jól látható, hogy a magasabb hőmérséklet miatt mélyedés keletkezik, ahol az olvadt paraffin összegyűlik. A láng közelében a nagyméretű molekulák hő hatására bomlanak. Kis molekulasúlyú telített és telítetlen komponensek keletkeznek (metán, etán, propén…). A láng felső egyharmada a legmelegebb, akár 1200 °C-os is lehet. A szénhidrogén vegyületek jelentős része itt elég. Az égéstermékek szén-dioxidot, vízgőzt és a felsorolt molekulák mellett, a tökéletlen égés termékeit is tartalmazza (korom, szénszemcsék, szén-monoxid).
Miért világít a láng?
A láng narancssárga színe hasonlít a nátrium lángfestéséhez. A gyertya anyagában nincsenek nátriumionok, így ez csak megtévesztő hasonlóság. A világító láng színét a hőbomlással keletkező szénszemcsék, a korom gerjesztése okozza. Ha az égés tökéletessé válik, például a levegő oxigénarányának dúsításával, a láng színtelenné válik. Persze ilyenkor az égés is gyors lesz. A kanóc égésének fénye elhanyagolható. A jó minőségű gyertyáknál lassan fogy, szerepe pusztán az olvadt anyag felszívásában és elpárologtatásában van. Hossza a láng nagyságát szabályozza.
Milyen alakú a láng?
A gyertyaláng alakját a különböző égéstermékek áramlása határozza meg. A láng alján, az úgynevezett holttérbe oxigén dús levegő áramlik be. A felmelegített levegő és az égéstermékek felfelé áramlanak a környezetnél kisebb sűrűségük miatt. Helyére hidegebb levegő áramlik alulról és oldalról. A láng lobogását az szemmel nem látható légáramlatok okozzák.
Súlytalanságban az áramlást nem befolyásolja a forró és a hideg gázok sűrűség különbsége. A jellegzetes alakú láng félgömb formájú lesz. Ebben az áramlás helyett a diffúzió sebessége lesz a meghatározó.
További ajánlott oldalak
Gyertyaöntés
Gyertya lángja a Mir űrállomáson
Gyertya készítés
Turányi Tamás: Miről beszél a gyertya lángja?
Michael Faraday: A gyertya természetrajza
