عندما تحرق شمعة، ينتهي بك الأمر بشمع أقل بعد الحرق مما بدأت به. وذلك لأن الشمع يتأكسد ، أو يحرق ، في اللهب لينتج الماء وثاني أكسيد الكربون ، الذي يتبدد في الهواء حول الشمعة في تفاعل ينتج أيضًا الضوء والحرارة.
احتراق الشمع
يتكون شمع الشمع ، المعروف أيضًا باسم البارافين ، من سلاسل ذرات كربون متصلة محاطة بذرات هيدروجين. يمكن أن تحترق جزيئات الهيدروكربون بالكامل. عندما تضيء شمعة ، يذوب الشمع بالقرب من الفتيل في سائل.
حرارة اللهب تبخر جزيئات الشمع وتتفاعل مع الأكسجين في الهواء. أثناء استهلاك الشمع ، تجذب الحركة الشعرية المزيد من الشمع السائل على طول الفتيل. طالما أن الشمع لا يذوب بعيدًا عن اللهب ، سوف يستهلكه اللهب تمامًا ولا يترك رمادًا أو بقايا شمع.
كل من الضوء والحرارة يشعان في جميع الاتجاهات من لهب الشمعة. حوالي ربع الطاقة من الاحتراق تنبعث كحرارة. تحافظ الحرارة على رد الفعل ، وتبخر الشمع بحيث يمكن أن تحترق ، وتذوبها للحفاظ على إمدادات الوقود. ينتهي التفاعل عندما لا يكون هناك وقود (الشمع) أو لا توجد حرارة كافية لإذابة الشمع.
معادلة احتراق الشمع
تعتمد المعادلة الدقيقة لاحتراق الشمع على نوع معين من الشمع المستخدم ، ولكن جميع المعادلات تتبع نفس الشكل العام. تبدأ الحرارة التفاعل بين الهيدروكربون والأكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة (الحرارة والضوء). بالنسبة لشمعة البارافين ، فإن المعادلة الكيميائية المتوازنة هي:
ج25ح52 + 38 ص2 → 25 CO2 + 26 هـ2يا
من المثير للاهتمام ملاحظة أنه على الرغم من إطلاق الماء ، إلا أن الهواء غالبًا ما يشعر بالجفاف عندما تحترق شمعة أو حريق. وذلك لأن الزيادة في درجة الحرارة تسمح للهواء بحمل المزيد من بخار الماء.
من غير المحتمل أن تستنشق الشمع
عندما تحترق الشمعة بثبات بلهب على شكل دمعة ، يكون الاحتراق فعالا للغاية. كل ما يتم إطلاقه في الهواء هو ثاني أكسيد الكربون والماء. عندما تضيء الشمعة لأول مرة أو إذا كانت الشمعة تحترق في ظروف غير مستقرة ، فقد ترى وميض اللهب. قد يتسبب اللهب الوامض في تقلب الحرارة المطلوبة للاحتراق.
إذا رأيت القليل من الدخان ، فهذا هو السناج (الكربون) الناتج عن الاحتراق غير الكامل. يوجد الشمع المبخر حول اللهب مباشرة ولكنه لا يسافر بعيدًا أو يدوم طويلًا بمجرد إخماد الشمعة.
واحد مشروع مثير للاهتمام لمحاولة هو إطفاء شمعة وإعادتها من مسافة بعيدة بلهب آخر. إذا كنت تحمل شمعة مضاءة أو مطابقة أو أفتح بالقرب من شمعة مطفأة حديثًا ، يمكنك مشاهدة اللهب ينتقل على طول مسار بخار الشمع لإعادة إشعال الشمعة.