Свеча: изобретение на все времена
Пришедшие на смену факелу и лучине свечи успешно выдержали конкуренцию с масляными и керосиновыми лампами. :::Это и понятно: если для масляной лампы требовался сосуд специальной формы, то свеча сама представляла собой «сосуд», в котором топливо плавится, образуя лужицу, окружённую твёрдыми стенками. Свечи было удобно хранить и брать с собой в дорогу.Вот как описывает свечу энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: «Свеча представляет цилиндр твёрдого горючего материала, по оси которого расположен пучок нитей, служащих для приведения растопленного материала свечи к пламени. Под действием жара вещество свечи плавится и собирается на дне углубления около светильни, отсюда вследствие волосности оно поднимается по светильне и достигает области пламени».
Пучок нитей – светильня, или фитиль, – чрезвычайно важная часть свечи. Назначение фитиля – служить «трубопроводом», по которому поднимается расплавленное горючее, поэтому его делают из хорошо впитывающего материала. От структуры и толщины фитиля зависит, как будет гореть свеча. Слишком тонкий фитиль даёт слабое пламя, слишком толстый подаёт топливо в избытке, оно не успевает полностью сгорать, и свеча начинает коптить.
Поначалу материалом для свечей служил воск. Но восковые свечи были довольно дороги и использовались главным образом во время религиозных церемоний. В Средние века широкое распространение получили дешёвые сальные свечи. Их нередко изготавливали в домашних условиях, обмакивая фитиль в растопленное сало. Чтобы свеча получилась более толстой, её обмакивали в сало несколько раз.
Сальные свечи давали тусклое пламя и противный запах. Но отказаться от них стало возможным лишь тогда, когда благодаря развитию химии и химических технологий появились новые горючие материалы – стеарин и парафин.
В начале XIX века французский химик Мишель-Эжен Шеврель научился расщеплять жиры на отдельные составляющие – жирные кислоты. Среди выделенных им жирных кислот была и стеариновая кислота, твёрдая при комнатной температуре. В 1825 году Шеврель вместе с другим известным химиком Жозефом Гей-Люссаком оформил патент на изготовление свечей из стеарина – продукта переработки жиров, содержащего стеариновую кислоту в смеси с другими компонентами.
В 1830 году немецкий химик барон Карл фон Рейхенбах, исследуя продукты перегонки различных органических веществ, выделил из древесного дёгтя похожее на воск вещество, которое он назвал парафином. Оказалось, что парафин – это смесь твёрдых углеводородов. После того как была разработана технология выделения парафина из нефти и его очистки, он стал основным материалом для изготовления свечей.
Сейчас, в век электричества, свечи не исчезли. Но теперь у них другая функция – не просто освещать, а создавать праздничное настроение. Декоративные свечи делают теперь не только из парафина и воска. Для изготовления прозрачных свечей используют гель на основе минерального масла и специальных полимерных добавок.
Украшая дом свечами, не забывайте, что открытый огонь – это опасно! Никогда не оставляйте горящую свечу без присмотра, погасите её, даже если выходите из комнаты на минутку. Свечи, в том числе и гелевые, лучше ставить не прямо на скатерть, а на поднос или блюдо из огнеупорного материала.
Что горит в свече?
Очевидный на первый взгляд ответ – расплавленный парафин – ошибочен. На самом деле горят пары парафина. Когда мы чиркаем спичкой, чтобы зажечь свечу, вещество свечи плавится, поднимается по фитилю и частично испаряется. Пары, смешиваясь с кислородом воздуха, вспыхивают. Начинается химическая реакция: молекулы парафина (стеарина, воска), состоящие из углерода и водорода, окисляются кислородом. Продукты реакции – углекислый газ и пары воды. А энергия этой химической реакции, называемой горением, выделяется в виде света и тепла.
Цифры и факты
• Свеча вошла в историю физики: в XIX веке свечу из спермацета (воскоподобного вещества, находящегося в особой полости в голове кашалота) весом в 1/6 фунта, горящую со скоростью 120 гран в час (примерно 7,5 г/ч), использовали в качестве светового эталона.
• Для изготовления свечей годится не только пчелиный воск, но и растительный. Есть несколько видов пальм, листья которых покрыты воском. В Северной Америке растёт кустарник восковница пенсильванская, плоды которой покрыты восковым налётом.
Наука и жизнь
