Большинство людей считают свечи просто элементом декора и создания настроения. Это не так. Свеча — это независимая топливная система, где сам резервуар также служит источником топлива. Если вы хотите делать свечи дома, понимание механизма горения может стать разницей между устойчивым пламенем и опасным.
Эта система состоит из двух частей, работающих вместе: топлива и фитиля. Топливом обычно служит воск. Основа фитиля — это обычно плетеная впитывающая нить.
Фитиль должен быть естественно пористым. Представьте себе полотенце. Если вы купите в магазине для рукоделия не обработанный хлопковый фитиль, он быстро впитывает воду. Это капиллярный эффект является обязательным условием. Фитиль должен подтягивать жидкий воск вверх, преодолевая силу тяжести. Если фитиль не впитывает, пламя гаснет.
Химия пламени
Парафин — это тяжелый углеводород, извлекаемый из сырой нефти. В своем исходном виде он не является веществом, сгорающим чисто. Для его воспламенения требуется большое количество тепла. Именно поэтому масляные пожары так трудно потушить; топливо плотное и упрямое.
Когда вы зажигаете свечу, вы сжигаете не твердый воск. Вы даже не сжигаете жидкий воск в лужице на дне емкости. Вы сжигаете пар.
Процесс выглядит так:
- Пламя нагревает фитиль.
- Тепло плавит окружающий воск.
- Фитиль впитывает жидкий воск.
- Воск движется вдоль фитиля.
- Тепло пламени испаряет воск на кончике фитиля.
- Восковый пар воспламеняется.
Вы можете доказать, что пар является настоящим топливом, а не жидкий или твердый воск, с помощью двух простых экспериментов.
Сначала возьмите металлическую или стеклянную трубку длиной около 10–15 см. Поместите ее в пламя под углом 45 градусов, одним концом глубоко в огне, а другим, направленным вверх. Подожгите верхний конец трубки. Вы увидите, что пламя загорится наверху. Воск испарился, поднялся по трубке и воспламенился вдали от исходного пламени.
Во-вторых, задуйте свечу. Вы увидите белый дым, поднимающийся от фитиля. Это не пепел. Это пар парафина, который конденсируется при контакте с более холодным воздухом. Он все еще горячий и легковоспламеняющийся. Если вы поднесете зажженную спичку к дыму, пламя распространится по дыму и мгновенно снова зажжет фитиль.
Почему фитиль не сгорает
Это приводит к самому распространенному вопросу среди любителей делать все своими руками: почему фитиль не сжигает сам себя?
Фитиль защищен охлаждающим эффектом жидкого воска. Восковый пар на кончике поглощает тепловую энергию от фитиля. Этот процесс поддерживает температуру фитиля ниже точки вспышки. Тот же принцип действует, когда вы нагреваете бумажный стакан с водой и доводите ее до кипения. Бумага не горит, потому что вода внутри поглощает тепло и держит бумагу при температуре 100°C (212°F). Жидкий воск выполняет ту же функцию для фитиля.
Если фитиль не охлаждается топливом, он будет гореть и сгорать. Воск — это защита.
Вопросы безопасности и практические соображения
Понимание этой химии критически важно для безопасности, особенно при экспериментировании с различными типами восков и добавок.
Парафин — это побочный продукт нефти. При сгорании выделяются летучие органические соединения (ЛОС) и другие газы. Сжигание небольших количеств парафина в хорошо проветриваемом помещении обычно безвредно, но сжигание больших количеств парафина в замкнутом пространстве может ухудшить качество воздуха. Пчелиный воск или соевый воск являются более чистыми вариантами сгорания, но у них другие температуры плавления и требования к капиллярности фитиля.
При изготовлении свечей необходимо подбирать толщину фитиля в зависимости от типа воска. Если фитиль слишком толстый для воска, он создает большое пламя, производит больше сажи и может перегреть резервуар. Если фитиль слишком тонкий, он утонет в собственной расплавленной лужице, и пламя погаснет.
Фитиль должен быть подходящего размера, чтобы поддерживать капиллярное действие, необходимое для подачи пара. Без стабильной подачи пламя погаснет. Слишком сильная подача может привести к тому, что пламя станет слишком большим и выйдет за пределы безопасной зоны, что может вызвать трещины в контейнере или сгорание фитиля.
Ключевые выводы для мастеров
- Топливо — это пар: Помните, что вы сжигаете газ, а не жидкость. Вот почему дым от задутых свечей можно повторно зажечь.
- Охлаждение имеет решающее значение: Жидкий воск охлаждает фитиль. Если лужица воска слишком большая или фитиль слишком короткий, баланс охлаждения нарушается.
- Вопросы материалов: Парафин распространен, но при сгорании загрязняет окружающую среду. Соя и пчелиный воск ведут себя иначе. Тестируйте размер фитиля для каждого нового типа воска.
- Вентиляция: Всегда сжигайте свечи в проветриваемом помещении для контроля летучих органических соединений.
Наука проста, но применение требует точности. Неправильное соотношение фитиля и воска приводит к задымлению, образованию «туннелей» или пожарной
