De eenvoud van een brandende kaars is een prachtig gezicht en het zal u misschien verbazen te ontdekken hoeveel wetenschap er eigenlijk achter de schermen plaatsvindt. Al honderden jaren bestuderen deskundigen de chemie en fysica die bij het branden van een kaars aan het werk zijn.
Terug in 1869 presenteerde wetenschapper Michael Faraday meerdere wetenschappelijke principes van brandende kaarsen na ze jarenlang nauwgezet te hebben geobserveerd. Zelfs NASA is betrokken geweest bij kaarswetenschap, het testen van kaarsvlammen in de ruimte sinds de late jaren 1990.
Om een aantrekkelijk en stabiel product voor uw eigen kaarsenmakerij te maken, is het de moeite waard om te begrijpen hoe kaarsen werken en wat de echte wetenschap erachter is.
Kaarsen produceren licht door warmte te maken via een chemische reactie die verbranding wordt genoemd. Kaarsvet is opgebouwd uit waterstof- en koolstofatomen. Wanneer een kaars wordt aangestoken, smelt de was in de buurt van de pit door de warmte en wordt deze in de pit omhoog getrokken.
Als de vloeibare was wordt verhit, wordt het een heet gas en valt uiteen in moleculen. Deze moleculen worden in de vlam getrokken en reageren met zuurstof in de lucht om warmte op te wekken, licht te creëren, en waterdamp en kooldioxide te produceren.
De energie van het verbrandingsproces straalt de vlam in verschillende richtingen uit. De hitte blijft zich opbouwen en meer was smelten. De vlam blijft branden tot de was verdwijnt of de vlam zelf wordt gedoofd.
Wat wordt er geproduceerd als een kaars brandt?
Wanneer u een kaars voor het eerst aansteekt, begint het verbrandingsproces. Het duurt een paar minuten om het proces te stabiliseren. U ziet dit aan de flikkerende vlam of de rookpluimpjes die uit de kaars komen. Naarmate het verbrandingsproces zich stabiliseert, brandt de kaarsvlam gestaag en schoon terwijl er kooldioxide en waterdamp wordt geproduceerd.
Als het verbrandingsproces wordt onderbroken door te veel lucht of te veel was, laait de vlam op en springen stukjes onverbrande koolstof uit de vlam voordat ze volledig kunnen verbranden, waarbij zwart roet of rookslierten worden geproduceerd.
De kunst van de vlam
De vlam van een kaars is meer dan je op het eerste gezicht zou zeggen. Hij blijft traanvormig door de wetenschap erachter. Als je een vlam aansteekt, wordt de omringende lucht opgewarmd en begint te stijgen. De warme lucht stijgt op en zuurstof en koelere lucht komen ervoor in de plaats aan de onderkant van de vlam. De koelere lucht wordt ook verwarmd en stijgt op, waardoor een voortdurende cyclus van luchtverplaatsing in opwaartse richting ontstaat, die de langgerekte vorm van een traditionele vlam vormt.
Als je goed kijkt, zie je meerdere kleuren. Bovenaan de vlam is het grootste gebied, geel van kleur. Daaronder is een donkerder bruin-oranje gedeelte en daaronder brandt de vlam blauw. Rondom de hele vlam is een blauwachtige rand die begint in de blauwe gebieden en uitwaaiert naar boven en rond de zijkanten van de vlam.
Elk deel van de vlam dient een doel.
Blauwe zone
De blauwe zone van de vlam zit vol met zuurstof. Dit is het gebied waar koolwaterstofmoleculen verdampen en uiteenvallen in atomen. Waterstof splitst zich eerst af, reageert met de zuurstof en vormt waterdamp. Koolstof brandt ook in de blauwe zone en produceert kooldioxide.
Bruin-oranje zone
In het volgende niveau van de vlam is er weinig zuurstof. Koolstof blijft afbreken en vormt harde deeltjes. De deeltjes stijgen op en vermengen zich met de waterdamp en kooldioxide uit de blauwe zone, waar alles wordt verhit tot ongeveer 1.832 graden Fahrenheit.
Gele zone
De gele zone is het meest opvallende deel van de vlam en dit zorgt ervoor dat uw ogen de vlam als overwegend geel zien. In de gele zone nemen de koolstofdeeltjes toe en blijven stijgen en verhitten. Uiteindelijk ontbranden ze en produceren een volledig spectrum van zichtbaar licht. Aan de top van de gele zone oxideren de roetdeeltjes bij temperaturen van 2.192 graden Fahrenheit.
Buitenste sluier
De temperaturen zijn het heetst in de blauwe rand, die de sluier wordt genoemd. Tot 2.552 graden Fahrenheit, de vlam maakt direct contact met de lucht, waardoor de wazige blauwe kleur.
Hoewel je hoeft te doen weinig meer dan het aanstrijken van een lucifer en het aansteken van een lont om de zachte gloed van een kaars te genieten, is er zo veel meer aan de hand achter de schermen in uw kaarsenmakerij. Inzicht in de basiswetenschap achter een brandende kaars is nuttig bij het creëren van stabiele, lang brandende kaarsen om de tevredenheid van uw klanten te verhogen.
