キャンドルが燃える姿はとても美しく、その裏で実際にどれだけの科学が行われているかを知ると、あなたは驚くかも知れません。 何百年もの間、専門家たちは、ろうそくが燃えるときに働く化学と物理を研究してきたのです。
1869年、科学者のマイケル・ファラデーは、キャンドルの燃焼を何年も観察し、複数の科学的原理を発表しました。 NASAでも、1990年代後半から宇宙でろうそくの炎をテストするなど、ろうそくの科学に取り組んでいます。
自分のキャンドル製造ビジネスで魅力的で安定した製品を作るには、キャンドルの仕組みとその背後にある本当の科学を理解する価値があります。
キャンドルは燃焼という化学反応によって熱を作って光を生み出します。 キャンドルのロウは、水素原子と炭素原子からできています。 ろうそくに火をつけると、熱で芯の近くのろうが溶けて、芯の中に吸い上げられるようになります。
液体のロウが加熱されると高温の気体となり、分子に分解されます。 この分子は炎の中に引き込まれ、空気中の酸素と反応して熱を発生し、光を作り出し、水蒸気と二酸化炭素を発生させる。
燃焼過程のエネルギーは、炎をさまざまな方向に放射します。 熱はさらに蓄積され、より多くのワックスを溶かします。
ロウソクが燃えると何が起こるか
最初にロウソクに火をつけると、燃焼プロセスが始まります。 安定するまでには数分かかります。 これは、炎の揺らぎや、ろうそくから出る煙で確認できます。 燃焼が安定すると、ろうそくの炎は二酸化炭素と水蒸気を発生させながら、安定してきれいに燃えていきます。
燃焼プロセスが、多すぎる空気や多すぎるロウによって中断されると、炎が燃え上がり、完全に燃焼する前に未燃炭素の破片が炎から飛び出して、黒いすすや煙が発生します。
炎の芸術
ろうそくの炎は見た目だけではわからない。 涙のような形を保っているのは、その背後にある科学的な理由によるものです。 炎を灯すと、周囲の空気が熱せられ、上昇し始める。 暖かい空気は上昇し、炎の底で酸素と冷たい空気が入れ替わります。 さらに冷たい空気も温められて上昇し、上方向に空気が移動するサイクルが継続的に行われ、伝統的な炎の細長い形が形成されるのです。
よく見ると、複数の色があることがわかります。 炎の上部にあるのは最も大きな領域で、黄色をしています。 その下は濃い茶色がかったオレンジ色の部分で、その下は青く燃えています。 炎全体の周りには、青い部分から始まり、炎の側面に燃え上がる青みがかった縁があります。
炎の各部分には目的があります。
ブルーゾーン
炎の青い部分には酸素がたくさん含まれています。 この部分で炭化水素分子が気化し、原子に分解される。 水素が先に分離し、酸素と反応して水蒸気を発生させる。 炭素も青い部分で燃え、二酸化炭素を発生させる。
ブラウン・オレンジゾーン
次の段階の炎では、酸素がほとんどない。 炭素は分解を続け、硬い粒子を形成します。
イエローゾーン
イエローゾーンは炎の中で最も顕著な部分であり、このため目には炎が主に黄色に映っている。 イエローゾーンでは、炭素の粒子が増え、上昇し、加熱され続ける。 最終的には着火し、可視光線の全領域を発生させる。
Outer Veil
ベールと呼ばれる青い縁の部分が最も高温になる。 華氏2,552度にも達する炎は、空気と直接触れ合うため、青くかすんだ色になります。
キャンドルのなめらかな輝きを楽しむには、マッチと芯に火をつけるだけですが、キャンドル作りの舞台裏ではもっと多くのことが起こっているのです。 キャンドルの燃焼を科学的に理解することは、安定した長時間燃焼のキャンドルを作り、お客様の満足度を高めるために役立ちます。
