Kun sytytät kynttilän, vaha sulaa hitaasti ja näyttää katoavan. Saatat ihmetellä, mitä tapahtuu kynttilävahalle, kun kynttilä palaa.
Kuinka kynttilä palaa vahaa
Kun poltat kynttilää, se muuttaa vahan fysikaalisen tilan kiinteästä nesteestä kaasuksi. Kynttilän peruspoltto tapahtuu seuraavasti.
Likki luo lämpöä
Kynttilävaha alkaa kiinteänä aineena. Kynttilän sydämen sytyttäminen käynnistää kynttilän vahan fyysisen muutoksen. Kun sytytät sydämen, liekki tuottaa lämpöä.
Lämpö sulattaa vahan
Kun liekin lämpö jatkuu, se alkaa sulattaa liekkiä ympäröivää vahaa. Kemiallisesti vahan sulaminen on fysikaalinen muutos, joka muuttaa kiinteän aineen nesteeksi. Kun lämpö jatkuu ja enemmän vahaa sulaa, sydämen ympärille kerääntynyt nestemäinen vaha kasvaa hitaasti ja tuottaa lisää lämpömassaa (lämpökapasiteettia). Toisin sanoen se luo enemmän kuumaa tavaraa, joka edelleen sulattaa vielä enemmän vahaa.
Sula vaha ruokkii liekin
Sula vaha, nyt nestemäisessä muodossa, vedetään sydämen läpi. Tämä polttoaineena liekki pitää sen palamassa tasaisesti, mikä tuottaa enemmän lämpöä sulattaakseen enemmän vahaa. Sulanut vaha on myös kuumaa, mikä saa sulamaan vielä enemmän vahaa. Kun yhä enemmän kiinteää vahaa sulaa ja muuttuu nestemäiseksi vahaksi, sydän on täysin kyllästynyt nestemäisen vahan tasaisella imeytymisellä. Tämä luo jatkuvan lämmön, sulaneen vahan ja nestemäisen vahan imeytymisen kierron sydämen läpi sytyttääkseen liekin.
Tätä prosessia kutsutaan kapillaaritoiminnaksi eli "nesteen liikettä pitkin kiinteän aineen pintaa, jonka aiheuttaa nesteen molekyylien vetovoima kiinteän aineen molekyyleihin." Tämä tarkoittaa, että lämpö ravistaa molekyylejä, kun taas liekki houkuttelee nestettä imemään sydäntä.
Kynttiläliekki höyrystää vahan
Vaha nestemäisessä tilassaan ruokkii liekkiä, lämpö nousee ja tapahtuu toinen fysikaalinen muutos, kun liekin ja sulaneen vahan lämpö tuo pieniä määriä vahaa kiehumispisteeseen. Kun se kiehuu, tapahtuu toinen fysikaalinen muutos - höyrystyminen. Kun näin tapahtuu, vaha siirtyy kiinteästä tilasta kaasutilaan. Kuumennettu kaasu alkaa sitten hajota vedyksi ja hiileksi.
Tuottavan vedyn ja hiilen lisäksi kynttilän palamisprosessi tuottaa vettä. Kun kynttilää ympäröivää ilmaa kuumennetaan, se saa aikaan kynttilävahan sulamisen aikana vapautuvien vesihiukkasten haihtumisprosessin. Tämä prosessi tekee välittömästä ilmasta liekin ympärillä erittäin kuivaa, koska kynttilän kosteus haihtuu.
Näiden (lämmön aiheuttamien) vahan fysikaalisen tilan muutosten seurauksena kynttilän vaha näyttää katoavan kynttilän palaessa.
Tekijät, jotka vaikuttavat vahan höyrystymiseen
Monet muuttujat vaikuttavat vahan höyrystymiseen, mikä puolestaan vaikuttaa palamisaikaan. Soijavahalla ja mehiläisvahalla on usein pisin palamisaika. On kuitenkin muita prosessiin vaikuttavia tekijöitä, jotka voivat hidastaa höyrystymistä ja saada kynttilävaha palamaan pidempään.
- Ympäristön lämpötila, jossa poltat kynttilää, vaikuttaa paloaikaan. Lämpimät lämpötilat nopeuttavat sitä, kun taas viileämpi hidastaa sitä.
- Kynttilälisäaineet, kuten tuoksut, steariinihappo, talihappo, sydämen tyyppi ja jopa kynttilänjalka/säiliö vaikuttavat palamisaikaan ja siihen, kuinka nopeasti vaha palaa ja haihtuu.
- Sydän, joka on joko liian pitkä tai liian lyhyt polttamaan polttoainetta tehokkaasti, voi myös vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti vaha höyrystyy.
Mitä tapahtuu kynttilävahalle?
Kun kynttilä palaa, voi näyttää siltä, että vaha katoaa ilmaan. Ei. Vaha haihtuu ilmakehään, kun reaktio lämmön ja liekin kanssa muuttaa sen kiinteästä aineesta nesteeksi kaasuksi. Kynttilä käyttää vahaa polttoaineena pitääkseen liekin palamassa, ja kun polttoaine (vaha) on kokonaan haihtunut, se ei enää pala.
