وقتی شمع روشن می کنید، موم به آرامی ذوب می شود و به نظر می رسد که ناپدید می شود. ممکن است تعجب کنید که وقتی شمع می سوزد چه اتفاقی برای موم شمع می افتد.
چگونه یک شمع موم را می سوزاند
وقتی یک شمع می سوزانید، حالت فیزیکی موم را از حالت جامد به مایع به گاز تغییر می دهد. اصل سوزاندن شمع به شرح زیر است.
شعله گرما ایجاد می کند
موم شمع به صورت جامد شروع می شود. روشن کردن فتیله شمع باعث تغییر فیزیکی موم شمع می شود. وقتی فتیله را روشن می کنید، شعله گرما تولید می کند.
گرما موم را آب می کند
با ادامه گرمای شعله شروع به ذوب شدن موم اطراف شعله می کند. از نظر شیمی، ذوب شدن موم یک تغییر فیزیکی است که یک جامد را به مایع تبدیل می کند. با ادامه گرما و ذوب شدن موم بیشتر، موم مایع جمع شده در اطراف فتیله به آرامی حجمش افزایش می یابد و جرم حرارتی (ظرفیت گرمایی) بیشتری تولید می کند. به عبارت دیگر، مواد داغ بیشتری ایجاد می کند که موم بیشتری را ذوب می کند.
موم ذوب شده به شعله سوخت می دهد
موم ذوب شده که اکنون به شکل مایع است از طریق فتیله کشیده می شود. این باعث سوختن شعله می شود تا شعله را به طور پیوسته در حال سوختن نگه دارد، که حرارت بیشتری برای ذوب موم بیشتر ایجاد می کند. موم ذوب شده نیز داغ است که باعث ذوب بیشتر موم می شود. با ذوب شدن بیشتر و بیشتر موم جامد و تبدیل شدن به موم مایع، فتیله کاملاً با جذب ثابت موم مایع اشباع می شود. این یک چرخه مداوم از گرما، موم ذوب شده و جذب موم مایع از طریق فتیله ایجاد می کند تا شعله را سوخت کند.
این فرآیند را عمل مویرگی یا «حرکت مایع در امتداد سطح جامد ناشی از جذب مولکول‌های مایع به مولکول‌های جامد» می‌گویند. این به این معنی است که گرما مولکول ها را تکان می دهد در حالی که شعله مایع را جذب می کند تا توسط فیتیله جذب شود.
شعله شمع موم را بخار می کند
در حالی که موم در حالت مایع خود به شعله سوخت می‌دهد، گرما افزایش می‌یابد و تغییر فیزیکی دیگری رخ می‌دهد زیرا گرمای شعله و موم ذوب شده مقادیر کمی از موم را به نقطه جوش می‌رساند. هنگامی که به جوش می آید، تغییر فیزیکی دیگری رخ می دهد - تبخیر. هنگامی که این اتفاق می افتد، موم از حالت جامد به حالت گاز حرکت می کند. سپس گاز گرم شده شروع به تجزیه شدن به هیدروژن و کربن می کند.
علاوه بر این که هیدروژن و کربن تولید می شود، فرآیند سوزاندن شمع باعث ایجاد آب می شود. هنگامی که هوای اطراف شمع گرم می شود، فرآیند تبخیر ذرات آب آزاد شده در طول ذوب موم شمع را راه اندازی می کند.این فرآیند باعث می شود که هوای فوری اطراف شعله بسیار خشک شود زیرا رطوبت شمع تبخیر می شود.
نتیجه این تغییرات در وضعیت فیزیکی موم (ناشی از گرما) این است که به نظر می رسد موم شمع با سوختن شمع ناپدید می شود.
عوامل موثر بر تبخیر موم
تغییرهای زیادی بر تبخیر موم تأثیر می گذارند که به نوبه خود بر زمان سوختن تأثیر می گذارد. موم سویا و موم زنبور عسل اغلب طولانی ترین زمان سوختگی را دارند. با این حال، عوامل دیگری نیز بر روند تأثیر می‌گذارند که می‌توانند تبخیر را کاهش دهند و موم شمع را طولانی‌تر بسوزانند.
- دمای محیطی که در آن شمع را می سوزانید بر زمان سوختن تأثیر می گذارد. دماهای گرمتر سرعت آن را افزایش می دهد، در حالی که دمای سردتر سرعت آن را کاهش می دهد.
- افزودنی های شمع مانند عطرها، اسید استئاریک، اسید پیه، نوع فتیله و حتی جا شمع/ظرف عواملی هستند که در زمان سوختن و سرعت سوختن و تبخیر موم نقش دارند.
- طول یا کوتاه بودن فتیله برای سوزاندن موثر سوخت نیز می تواند بر سرعت تبخیر موم تأثیر بگذارد.
چه اتفاقی برای موم شمع می افتد؟
وقتی شمع می سوزد، ممکن است به نظر برسد که موم در هوا ناپدید می شود. اینطور نیست. موم در اتمسفر تبخیر می شود زیرا واکنش به گرما و شعله آن را از حالت جامد به مایع به گاز تبدیل می کند. شمع برای روشن نگه داشتن شعله از موم به عنوان سوخت استفاده می کند و وقتی سوخت (موم) کاملاً تبخیر شد دیگر نمی سوزد.
