Quan enceneu una espelma, la cera es fon lentament i sembla que desapareix. Potser us preguntareu què passa amb la cera de l'espelma quan l'espelma es crema.
Com crema una espelma la cera
Quan cremes una espelma, canvia l'estat físic de la cera d'un sòlid a un líquid a un gas. La combustió bàsica d'una espelma passa de la següent manera.
La flama crea calor
La cera d'espelmes comença com un sòlid. Encendre la metxa de l'espelma inicia el canvi físic a la cera de l'espelma. Quan enceneu la metxa, la flama genera calor.
La calor fon la cera
A mesura que la calor de la flama continua, comença a fondre la cera que envolta la flama. En termes químics, la fusió de la cera és un canvi físic que converteix un sòlid en un líquid. A mesura que la calor continua i es fon més cera, la cera líquida acumulada al voltant de la metxa augmenta lentament de volum i genera més massa tèrmica (capacitat de calor). En altres paraules, crea més coses calentes, que encara fonden més cera.
La cera fosa alimenta la flama
La cera fosa, ara en forma líquida, s'extreu a través de la metxa. Això alimenta la flama per mantenir-la cremant de manera constant, la qual cosa genera més calor per fondre més cera. La cera fosa també està calenta, la qual cosa fa que encara es fongui més cera. A mesura que cada cop més cera sòlida es fon i es converteix en cera líquida, la metxa es satura completament amb una absorció constant de cera líquida. Això crea un cicle continu de calor, cera fosa i absorció de cera líquida a través de la metxa per alimentar la flama.
Aquest procés s'anomena acció capil·lar, o "El moviment d'un líquid al llarg de la superfície d'un sòlid causat per l'atracció de molècules del líquid a les molècules del sòlid". Això significa que la calor sacseja les molècules mentre la flama atrau el líquid per ser absorbit per la metxa.
La flama de les espelmes vaporitza la cera
Amb la cera en estat líquid alimentant la flama, la calor augmenta i es produeix un altre canvi físic a mesura que la calor de la flama i la cera fosa porta petites quantitats de cera al punt d'ebullició. Quan bull, es produeix un altre canvi físic: la vaporització. Quan això passa, la cera passa d'un estat sòlid a un estat gasós. Aleshores, el gas escalfat comença a descompondre's en hidrogen i carboni.
A més de l'hidrogen i el carboni que es produeixen, el procés de combustió de l'espelma crea aigua. Quan s'escalfa l'aire que envolta l'espelma, s'estableix un procés d'evaporació de les partícules d'aigua alliberades durant la fusió de la cera de l'espelma. Aquest procés fa que l'aire immediat al voltant de la flama sigui molt sec a mesura que s'evapora la humitat de l'espelma.
El resultat d'aquests canvis en l'estat físic de la cera (causats per la calor) és que la cera de l'espelma sembla desaparèixer a mesura que l'espelma es crema.
Factors que afecten la vaporització de la cera
Moltes variables afecten la vaporització de la cera que, al seu torn, afecta el temps de combustió. La cera de soja i la cera d'abella solen tenir els temps de combustió més llargs. Tanmateix, hi ha altres factors que afecten el procés que poden retardar la vaporització i fer que la cera de les espelmes es cremi més temps.
- La temperatura ambient on estàs cremant l'espelma afecta el temps de combustió. Les temperatures més càlides ho acceleraran, mentre que les temperatures més fresques ho faran alentir.
- Els additius de les espelmes, com ara les fragàncies, l'àcid esteàric, l'àcid de sèu, el tipus de metxa i fins i tot el portaespelmes/contenidor contribueixen al temps de combustió i a la rapidesa amb què la cera es crema i s'evapora.
- La metxa que sigui massa llarga o massa curta per cremar el combustible de manera eficient també pot afectar la rapidesa amb la qual es vaporitza la cera.
Què li passa a la cera d'espelmes?
Quan una espelma crema, pot semblar que la cera desapareix a l'aire. No ho fa. La cera s'evapora a l'atmosfera a mesura que la reacció a la calor i la flama la converteix d'un sòlid, a un líquid, a un gas. L'espelma utilitza la cera com a combustible per mantenir la flama encesa, i quan el combustible (cera) s'hagi evaporat completament, ja no es cremarà.
