Küünla süütamisel sulab vaha aeglaselt ja tundub, et see kaob. Võite küsida, mis juhtub küünlavahaga, kui küünal maha põleb.
Kuidas küünal vaha põleb
Küün alt põletades muudab see vaha füüsikalise oleku tahkest ainest vedelast gaasiliseks. Küünla põhipõletamine toimub järgmiselt.
Leek tekitab soojust
Küünlavaha algab tahke ainena. Küünlatahi süütamine käivitab küünlavaha füüsilise muutuse. Tahi süütamisel tekitab leek soojust.
Kuumus sulatab vaha
Leegi kuumuse jätkudes hakkab see leeki ümbritsevat vaha sulatama. Keemia mõistes on vaha sulamine füüsiline muutus, mis muudab tahke aine vedelikuks. Kui kuumus jätkub ja rohkem vaha sulab, suureneb tahi ümber kogunenud vedela vaha maht aeglaselt ja tekitab rohkem soojusmassi (soojusmahtuvus). Teisisõnu tekitab see rohkem kuuma kraami, mis sulatab veelgi rohkem vaha.
Sulavaha toidab leeki
Sula vaha, nüüd vedelal kujul, tõmmatakse läbi taht. See toidab leeki, et hoida seda pidev alt põlemas, mis tekitab rohkem soojust, et sulatada rohkem vaha. Sulanud vaha on ka kuum, mistõttu sulab veelgi rohkem vaha. Kuna üha rohkem tahket vaha sulab ja muutub vedelaks vahaks, on taht täielikult küllastunud vedela vaha ühtlase imendumisega. See loob pideva soojuse, sulava vaha ja vedela vaha neeldumise tsükli läbi tahi, et toita leeki.
Seda protsessi nimetatakse kapillaartegevuseks või "vedeliku liikumiseks piki tahke aine pinda, mis on põhjustatud vedeliku molekulide külgetõmbamisest tahke aine molekulide poole." See tähendab, et soojus raputab molekulid üles, samal ajal kui leek tõmbab tahti absorbeerima vedelikku.
Küünlaleek aurustab vaha
Kui vaha vedelas olekus toidab leeki, tõuseb kuumus ja toimub veel üks füüsiline muutus, kuna leegi ja sulavaha soojus viib väikese koguse vaha keemistemperatuurini. Kui see keeb, toimub veel üks füüsiline muutus - aurustumine. Kui see juhtub, liigub vaha tahkest olekust gaasilisse olekusse. Kuumutatud gaas hakkab seejärel lagunema vesinikuks ja süsinikuks.
Lisaks toodetavale vesinikule ja süsinikule tekitab küünla põlemisprotsess vett. Kui küün alt ümbritsev õhk kuumutatakse, käivitab see küünlavaha sulamisel vabanevate veeosakeste aurustumisprotsessi. See protsess muudab leegi ümber oleva õhu väga kuivaks, kuna küünla niiskus aurustub.
Nende vaha füüsikalise oleku muutuste (põhjustatud kuumusest) tulemuseks on see, et küünlavaha näib küünla põlemisel kaovat.
Tegurid, mis mõjutavad vaha aurustumist
Paljud muutujad mõjutavad vaha aurustumist, mis omakorda mõjutab põlemisaega. Sojavaha ja mesilasvaha põlemisajad on sageli kõige pikemad. Kuid protsessi mõjutavad ka muud tegurid, mis võivad aurustumist aeglustada ja küünlavaha kauem põlema panna.
- Ümbritsev temperatuur, kus küün alt põletate, mõjutab põlemisaega. Soojem temperatuur kiirendab, jahedam temperatuur aga aeglustab.
- Küünalde lisandid, nagu lõhnaained, steariinhape, rasvhape, tahi tüüp ja isegi küünlaalus/anum, mõjutavad põlemisaega ning seda, kui kiiresti vaha põleb ja aurustub.
- Liiga pikk või lühike taht võib kütuse tõhusaks põletamiseks mõjutada ka vaha aurustumiskiirust.
Mis juhtub küünlavahaga?
Kui küünal põleb, võib tunduda, et vaha kaob õhku. Ei tee seda. Vaha aurustub atmosfääri, kui reaktsioon kuumusele ja leegile muudab selle tahkest ainest vedelaks gaasiks. Küünal kasutab vaha kütusena, et leek põleks ja kui kütus (vaha) on täielikult aurustunud, siis see enam ei põle.
