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ろうそくの燃え方の科学

ろうそくを吹き消し、火のついたマッチを芯の近くに置くと(触れないで)、芯に再び火がつきます。私たちのほとんどはこれを直感的に知っていますが、その理由を考えたことはありますか?

今週は、ろうそくがどのように燃えるかの科学を調査する 2 つの簡単な実験を行いました。どちらも、私たちが楽しんでいる無料のオンライン キッチン化学コースからのものです。

実験 1 – ガス状のワックスに火をつける

必要なもの

  • ろうそく
  • マッチまたはライター

あなたの仕事

ろうそくに火をつけます。マッチが着火する前に、マッチを芯のすぐ近くで 1 ~ 2 秒間保持する必要があることに注意してください。ろうそくを数分間燃やします。燃えるにつれて、ワックスがどうなるか観察してください。

ろうそくを吹き消し、芯の近くで火のついたマッチをすばやく保持します。今回は、炎が実際に触れなくても、芯は簡単に着火するはずです.

このプロセスを数回繰り返し、マッチを芯からどれだけ離して保持するかを試してください。

何が起こっているの?

ろうそくに火をつけると、固形のロウが溶けて、液体のロウが芯に吸い上げられます。ろうそくが熱くなると、液体のワックスが蒸発してガスになります。このガス状のワックスは、空気中の酸素で燃焼します。

ろうそくを吹き消した後も、ガス状のワックスは空気中に残ります。火のついたマッチを熱い芯の近くにかざすと、ロウに火がつき、炎が芯に広がります。ろうそくを吹き消すと目に見える白い蒸気が発生するのに十分な時間キャンドルを燃焼させた場合、蒸気に上から火をつけることができます。

実験 2 – スプーンのすす

必要なもの

  • 火のともったろうそく
  • メタルスプーン

あなたの仕事

ろうそくの炎にスプーンを軽く当てます。スプーンを取り出して、スプーンに何が見えるか観察してください。

黒いすすが見えるはずです。また、わずかなワックスが見られる場合があります。 (心配しないでください。すべて洗い流されます。)

何が起こっているの?

ろうそくが燃えると、固体のワックスが液体になり、蒸発して気体になります。ガス状のワックスは酸素中で燃焼し、水、二酸化炭素、熱、光を生成します。

ろうそくを燃やすと、スプーンに付着した黒いすすの形で炭素も生成されます。ろうそくが光を発するのは、光る煤です。

すべてのワックスを燃やすのに十分な酸素があれば、二酸化炭素と水だけが生成され、炎はガスバーナーのように青色になります.

スプーンに付着した少量のワックスは、未燃焼のガス状のワックスで、冷たいスプーンの上で凝縮し、固体のワックスに戻ります。

黄金のガスと固体のメタン

これらの実験は、物質の状態を調べる興味深い方法です。私の子供たちは、すべての元素が固体、液体、気体として存在できることを発見して驚いていました。

C(10) は、金が気体になれるかどうか疑問に思いました。答えはイエスです。金は 2,800°C で沸騰して蒸発します。そして純金は 1000°C を少し超えると液体になります。

一方、J(9) は、ガス状の身体排出物が固体の形になるかどうかを知りたがっていました (もしそうなら、Google で写真を検索できますか)。ご想像のとおり、彼はそれを別の言い方で表現しました。これは、海底や両極の非常に寒い状態に存在する燃料源である固体メタンの魅力的なトピックに私たちを導きました.

ろうそくに火をつけ直すトリック

また、吹き消すと自動的に再点灯するバースデー キャンドルのしくみについても調べました。

「魔法の」成分は通常、ろうそくの芯に含まれるマグネシウムです。ろうそくが燃えているとき、マグネシウムは芯に吸い上げられる液体ワックスによって保護されます。しかし、ろうそくが消えた後、芯は液体のろうを吸い上げるほど熱くなっていません。マグネシウムは芯に露出しています。 マグネシウムを発火させるのに十分なほど熱く 燃焼中のマグネシウムは、今度はガス状のワックスに発火します。この記事では、そのプロセスを非常に明確に説明しています。

どうやら、ろうそくに再び火をつけたときの燃えさしの周りに、マグネシウムの小さな斑点が消えているのが見えます。これを自分で観察できるように、いくつか注文しました。

その他のリソース

科学者のマイケル・ファラデーは、王立博物館でろうそくの化学に関する一連の子供向け講義を行いました。 1860 年のロンドンの研究所。ここで要約版を読むことができます。

ろうそくはどのように機能しますか? (仕組みの仕組み)

The Mystery of the Periodic Table は、化学の歴史に関する素晴らしい生きた本です。今週は酸素の発見について読みました。これは私たちの実験の完璧な背景でした。

Kitchen Chemistry イースト アングリア大学の無料オンライン コース。 (2014 年 5 月 26 日まで開催)

メインの写真クレジット:Windliest

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