Всем привет!
Продолжаю и заканчиваю тему огня и свечей, начатую в недавних статьях. Сегодняшняя статья будет теоретической – как появились свечи, как они устроены и работают, что из себя представляет парафин, какая температура пламени свечи – все это будем разбирать сегодня.
Немного истории
Прежде, чем начать, хочу посоветовать тем, кто заинтересовался темой свечей и огня, почитать замечательную книгу английского ученого Майкла Фарадея «История свечи». Ее легко можно найти и бесплатно скачать в интернете. Именно на эту книгу я буду опираться в своем сегодняшнем рассказе об устройстве свечи и пламени.
Есть предположения, что впервые свечи появились в Древнем Египте. Материалом для них служили растительные и животные жиры, например, говяжье или баранье сало. Именно поэтому на Руси такие свечи называли сальными.
Фитили поначалу делали из щепок, затем стали использовать вымоченную сердцевину тростника. В том же Египте для изготовления фитиля использовали папирус, свернутый в трубочку и смоченный животным жиром.
Позже, уже в Средние века, фитили стали делать из туго скрученных или плетеных растительных волокон. Чтобы они лучше горели, их смачивали растворами селитры или хлористого аммония.
В настоящее время фитиль делают из хлопчатобумажных нитей, которые пропитывают растворами солей фосфорной и борной кислот. Это нужно для того, чтобы фитиль сгорал полностью, без остатка, без образования нагара или хотя бы с как можно меньшим его количеством.
Сами свечи внешне были совершенно далеки от нынешних – плошки с налитым в них жиром. Чуть позже появились и более-менее похожие на нынешние формы свечей – когда стали использовать обрезки того же тростника, бамбука или камыша. В общем, кто во что горазд. Конец этому беспределу положили древние римляне, которые догадались, как использовать свойства животного жира. Раз он очень быстро застывает, то не использовать ли его как форму, не заморачиваясь с плошками и сосудами из камыша?
Сказано – сделано. Так появились свечи, которые стали называть моканными или макаными. Для их изготовления фитиль опускали в растопленный жир и ждали, пока он застынет, покрыв фитиль тонким слоем. Затем снова опускали (макали) в растопленный жир, получая таким образом второй слой. И снова, и снова… Такая технология изготовления свечей просуществовала аж до 15-го века.
Именно в 15 веке неугомонные французы придумали использовать литые формы для свечей. Фитиль пропускали через форму конусовидной формы, заливали ее свечной массой (кроме воска, он не подходил для этого), ждали, пока застынет, после чего вытряхивали полученный продукт, в результате получалась коническая свеча, стоящая на устойчивом широком основании.
Не забываем, что до сих пор речь шла о сальных свечах. Их явным недостатком было то, что они воняли (сами знаете, какой неприятный запах издает нагретый животный жир) и нещадно чадили, покрывая все в жилище копотью.
История свечей из жира закончилась только в начале 19 века, когда французский химик Мишель Эжен Шевроль синтезировал стеарин. С его появлением закончилась эра копоти и неприятного запаха. Зато появилась проблема изготовления — технологии макания и литья не годилась из-за своей невысокой производительности.
Извечные противники французов – англичане – придумали новую технологию изготовления свечей, где свечи из формы вынимались автоматически. Благодаря этой придумке производство свечей резко увеличилось.
А когда в 1850 году был получен парафин, для огня настал настоящий праздник – все жилища осветились чистыми, непахнущими свечами. Их недостаток, правда, был в том, что парафин имеет низкую температуру плавления, и такие свечи быстро оплывали, поэтому их стали делать из смеси парафина со стеарином, получив замечательное средство для освещения жилищ.
Но это оказалось лебединой песней свечи – технологии на месте не стояли, сначала появились керосиновые лампы, а в конце 19 века – и электрические. В 1879 году Эдисон поразил мир лампой накаливания.
Чем закончилось дело, мы знаем. Электрическое освещение сейчас везде. Больше всего свечей, пожалуй, используется церковью. Также свечи остались как атрибут романтических вечеров и дань энергетикам с внезапными отключениями света.
Когда-то, года три назад, я писала небольшой рассказ, с которым участвовала в интернет-конкурсе фантастических рассказов. Я не прошла даже в отборочный тур, так как мой рассказ не вписался в условия конкурса, ну да ладно. Все равно это был лишь случайный, совершенно спонтанный всплеск моих литературных способностей, который затих также быстро, как и начался. Больше я даже и не пыталась ничего писать.
Чтобы рассказ не валялся просто так «в столе» (на жестком диске компьютера то есть), выкладываю его сюда, не пропадать же добру . Загляните, если интересно, он как раз частично связан со свечами.
Ход работы
Необходимо измельчить сырье, которое выбрано для работы и подвергнуть его воздействию водяной бани. При использовании хозяйственных свечей фитиль из них извлекается. В случае применения остатков уже использованных свечей надо произвести их очистку от темной копоти. Неторопливо помешивая массу, добейтесь ее полного расплавления. Заранее приготовленный фитиль необходимо несколько раз опустить в массу, чтобы он был хорошо пропитан.
В состав необходимо добавить краску и ароматизатор. При использовании восковых мелков их нужно сначала измельчить посредством мелкой терки. Если сразу используются два и больше цветов, возможно достижение мраморной окраски. Когда масса разделяется на несколько частей и они окрашиваются в различные цвета, появляется возможность изготовления разноцветного изделия.
Форму, которая избрана для поделки, необходимо смазать растительным маслом или веществом для мытья посуды. Для закрепления конца фитиля используется карандаш, зубочистка или палочка. Он устанавливается на форму так, чтобы его свободный конец пролегал примерно в средней ее части и доходил до дна. Чтобы конструкция была надежнее, свободная часть фитиля снабжается грузиком.
В форму заливается растопленная масса, после чего необходимо дождаться, пока она полностью застынет. Далее свеча вытаскивается за фитиль. При затруднениях с извлечением изделия необходимо на небольшое время погрузить форму в сосуд с горячей водой.
Стеариновые свечи декорируются разными способами. Можно разместить на краях формы сухоцветы и семена. Затем аккуратно вылить в нее разогретую массу. Чтобы изготовить кофейную свечу необходимо посыпать дно формочки слоем зерен кофе, произвести их заливку жидкой массой, а вверху опять положить кофейные зерна. Декорирование ракушками, бисером и стразами делают, дождавшись застывания изделия и вынимания его из формочки. Крепление декоративных элементов происходит посредством клея. Такая стеариновая свеча, фото которой приведено выше, подарит праздник вам и вашим близким.
Как «работает» свеча
Если у вас дома есть свечка, попробуйте, зажгите парафин, из которого она сделана. Я имею ввиду, не подожгите фитиль, а попробуйте поджечь сам парафин, то есть твердое вещество, «тело» свечи. Получилось?
А теперь подожгите фитиль. Парафин, соприкасающийся с ним, тает, образуя вокруг фитиля углубление, заполненное жидким парафином. А теперь наклоните свечку так, чтобы лужица жидкого парафина потекла и попала на фитиль. Что получилось?
Такой опыт мы проделывали с сыном, когда «играли с огнем», о чем я писала в двух предыдущих статьях. Жидкий парафин потушил огонь, как обычная вода. Почему так происходит?
Дело в том, что фитиль, как я уже писала выше, сделан из скрученных или плетеных нитей. Вот смотрите, я специально разобрала обычную магазинную свечу. В ней фитиль выполнен плетеной «косичкой».
Таким образом, площадь поверхности у фитиля достаточно большая. Расплавленный у основания фитиля жидкий парафин пропитывает фитиль и по его капиллярам поднимается вверх, в зону горения. Там температура достаточно высокая, парафин начинает испаряться, и вот как раз эти пары и горят.
Таким образом, те, кто думают, что горит фитиль, ошибаются, это горят пары парафина. Фитиль служит своеобразным транспортом, доставляющим парафин в зону горения – расплавленный от тепла парафин поднимается по капиллярам фитиля вверх и горит.
Материал
Творить чудеса будем из стеарина, парафина или воска. Людям, впервые приступающим к созданию свечей, лучше всего начать свои эксперименты с парафина, так как работа с ним является самой простой. Парафин либо покупается в магазине, либо получается из обыкновенных хозяйственных свечей белого цвета или их огарков.
Также стеарин нетрудно получить из обыкновенного хозяйственного мыла. Чтобы сделать это, нужно натереть мыло на крупной терке или настрогать с помощью ножа. Далее получившаяся стружка помещается в емкость из металла, полностью заливается водой и отправляется на водяную баню для растапливания. После растворения мыла оно снимается с огня, после чего в получившийся состав добавляется уксус. На поверхности появится масса густой консистенции, которую после окончательного остывания можно снять ложкой. Это вещество и есть стеарин. Он должен быть промыт проточной водой и завернут в чистую ткань, чтобы удалить излишнюю влагу.
Свойства пламени
Пламя имеет форму конуса за счет того, что поднимающиеся потоки воздуха обтекают его со всех сторон. Образующиеся продукты горения – углекислый газ и вода – поднимаются вверх вместе с теплым воздухом, нагретым, от огня, образуя язычок пламени. Потоки воздуха охлаждают внешнюю поверхность свечи, поэтому ее спокойно можно держать рукой почти без риска обжечься. Я говорю «почти», потому что плавящийся и стекающий парафин все-таки довольно горячий, температура здесь может быть в пределах 45-65 градусов. Конечно, смертельный ожог вы не получите, но приятно тоже не будет.
Как я уже рассказывала в одной их предыдущих статей, пламя свечи состоит из трех достаточно хорошо видимых зон разного цвета. Приведу фото, взятое мной из интернета:
Нижняя часть пламени имеет сине-фиолетовый цвет. Здесь находятся тяжелые пары парафина, которые смешаны с воздухом. Если вы внесете в эту часть спичку, то она загорится лишь спустя некоторое время, не сразу. Эта часть наименее горячая, она имеет температуру 300-350 градусов. Некоторые ловкачи даже демонстрируют залихватское тушение свечи пальцами именно в этой части пламени.
Во второй части температура пламени достигает 500-800 градусов. Здесь самое яркое пламя из-за того, что именно здесь происходит разложение углеводородов, образующиеся частицы чистого угля сильно накаляются и излучают свет. Именно из-за этого образующегося угля свеча иногда может коптить – если он сгорает не полностью по каким-то причинам. Например, мало кислорода или фитиль сделан из неподходящего материала. Тогда углерод и выпадает в виде сажи – копоти.
Самая горячая часть – верхняя. Если помните, на уроках химии в школе учитель наверняка говорил вам во время практических и лабораторных работ, что пробирку нужно нагревать в верхней части пламени, так она быстрее нагреется. Здесь температура 900-1500 градусов. В этой внешней части пламени полностью сгорают углеводороды с образованием углекислого газа и воды. Это пламя практически не видно, оно почти не светится.
Почему такой разброс температур, например 900-1500 градусов? Это зависит от природы сгорающего вещества, а также концентрации и скорости подвода к нему окислителя, например, кислорода воздуха или же чистого кислорода (например, в лабораторных условиях).
Классификация
Пламя классифицируют по:
- агрегатному состоянию горючих веществ : пламя газообразных, жидких, твёрдых и аэродисперсных реагентов;
- излучению : светящиеся, окрашенные, бесцветные;
- состоянию среды горючее − окислитель : диффузионные, предварительно перемешанных сред;
- характеру перемещения реакционной среды : ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
- температуре : холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
- скорости распространения : медленные, быстрые;
- высоте : короткие, длинные;
- визуальному восприятию : коптящие, прозрачные, цветные.
В ламинарном диффузионном пламени можно выделить 3 зоны (оболочки). Внутри конуса пламени имеются: тёмная зона (300−350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя; светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500−800 °C); едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и макс. температурой (900−1500 °C). Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя.
Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущённой), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой НСРП является основную характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимально возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей − от 0,03 до 15 м/с.
Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т. д. Поэтому реальные скорости распространения П. всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения П. имеют след. диапазоны величин: при дефлаграционном горении − до 100 м/с; при взрывном горении − от 300 до 1000 м/с; при детонационном горении − св. 1000 м/с.
Окислительное пламя
Расположено в верхней, самой горячей части пламени, где горючие вещества практически полностью превращены в продукты горения. В данной области пламени избыток кислорода и недостаток топлива, поэтому помещённые в эту зону вещества интенсивно окисляются.
Восстановительное пламя
Это часть пламени, наиболее близко расположенная к центру или чуть ниже центра пламени. В этой области пламени много топлива и мало кислорода для горения, поэтому, если внести в эту часть пламени вещество, содержащее кислород, то кислород отнимается у вещества.
Проиллюстрировать это можно на примере реакции восстановления сульфата бария BaSO4. С помощью платиновой петли забирают BaSO4 и нагревают его в восстановительной части пламени спиртовой горелки. При этом сульфат бария восстанавливается и образуется сульфид бария BaS. Поэтому пламя и называют восстановительным
.
Цвет пламени зависит от нескольких факторов. Наиболее важны: температура, наличие в пламени микрочастиц и ионов, определяющих эмиссионный спектр.
Отличить восковую свечу от парафиновой не сложно. Первым показателем будет цвет свечи. Восковая свеча обычно жёлтого оттенка. Цвет может варьироваться от яркого до тёмного вплоть до жёлто-коричневого. Изделия из парафина же обычно белые и полупрозрачные. Однако парафиновые свечи в последнее время стали часто подкрашивать различными красителями, поэтому ориентироваться исключительно на цвет не стоит.
Можно попробовать немного согнуть свечу. Восковая свеча свободно гнётся, в то время как парафиновая сразу ломается и распадается на части.
Также можно попробовать разрезать свечу ножом. Воск – податливый продукт, поэтому разрежется без труда, в то время как твёрдые парафиновые свечи крошатся при попытке воздействия, так как парафин является продуктом переработки нефтепродуктов.
Для проверки подожгите свечу. Восковая свеча никогда не сгорает без остатка, в процессе горения образуются маленькие капли воска, стекающие вниз, свеча плавится. Синтетическая свеча из парафина сгорает до конца. При горении воска воздух наполняется лёгким медовым ароматом, в то время как у парафиновых свеч резкий запах. Чтобы убедиться в правильности своего выбора, поднесите к горящей свече стекло. Зажжённая свеча из воска не оставит на нём никакого нагара. Пламя парафиновой свечи оставляет на стекле тёмное пятно от копоти.
При долгом хранении восковые свечи могут покрываться белым налётом. На парафиновые свечи сроки хранения никак не влияют.
- Главная
- О компании
- Продукты пчеловодства
- Инвентарь для пчеловодов
- Лечебная косметика
- Медовая энциклопедия
- Сотрудничество
- Оплата и доставка
- Новости
- Партнеры
- Контакты
Вся продукция торговой марки «Медок» перед поступлением в продажу прошла лабораторные исследования и имеет документы, подтверждающие ее качество. Больше не нужно тратить время на походы по магазинам и рынкам в поисках качественной продукции. Благодаря широкому ассортименту, доступным ценам и быстрой доставке, интернет-магазин «Медок» – лучшее место для комфортной и экономной покупки!
Не путаем!
Не будем путать воск, стеарин и парафин. Это три разных вещества.
Воск состоит из сложных эфиров жирных кислот растительного и животного происхождения.
Стеарин – это воскоподобная смесь пальмитиновой и стеариновой кислот (иногда еще есть олеиновая), содержащая примеси некоторых других насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Стеарин жирный на ощупь (отсюда и произошло название – от греческого слова stear – сало, жир), белого или желтоватого цвета, плавится при температуре 50-65 градусов.
Парафин – смесь насыщенных углеводородов, также имеет воскоподобную консистенцию, бесцветный. Он легче воды, плавится в интервале температур 45-65 градусов.
Получают его, в основном, при переработке нефти. При комнатной температуре он химически инертен, а при высокой температуре сгорает с образованием углекислого газа и воды.
Именно из него в настоящее время готовят свечи в промышленном масштабе. Если же вы хотите сделать свечу самостоятельно, то можете найти и купить для этого в разных интернет-магазинах и воск, и стеарин, и парафин. В общем, все, что пожелаете.
О том, как сделать свечу своими руками, я сейчас рассказывать не буду. Возможно, чуть позже напишу об этом отдельную статью.
Изготовление своими руками
Если в старые времена свечи применялись для того, чтобы обеспечить нормальное освещение помещений, в наши дни стеариновые свечи все больше обретают роль интересного элемента декора, способного создать романтическую или торжественную атмосферу.
Сейчас в специализированных магазинах продается множество предметов свечного производства, как простейших, так и поражающих воображение своей причудливостью и оригинальностью. В то же время такие украшения вполне поддаются самостоятельному изготовлению с использованием простых материалов, находящихся в свободном доступе. Создание своими руками этого элемента декора не нуждается в чересчур больших финансовых расходах и не занимает много времени. При этом, дав волю своей неукротимой фантазии и вложив в свое произведение душу, вы создадите невиданную вещь, которая способна подарить радость вам и окружающим.
Рынок
В Европе 90% свечей производят из парафина. Рассмотрим величину составляющих компонентов промышленной линии. Около 4% продукции составляют стеариновые свечи хозяйственные, 0,5% продукции производят из воска пчелы, остальная доля рынка приходится на изделия из воска соевых и пальмовых растений. В Швеции, Норвегии стеарин как сырьё для свечей распространён гораздо шире. Иногда в парафиновых изделиях присутствует до четверти стеарина. Распространены также композиционные свечи, состоящие из стеарина, спермацета, твёрдых жиров с висмутом и добавлением мышьяка для прочности.
