Julekalender: Luke 3: Dette skjer når du tenner et stearinlys

Så tenner vi et lys i kveld. Vi tenner det for glede, men mest fordi vi lurer på hva som egentlig skjer når lyset brenner. For det er ganske komplisert.

Publisert

Du trenger:

  • Et stearinlys som har tydelig flamme
  • Fyrstikker

Selve stearinlyset består av stearinsyre (C17H35COOH) og tunge parafiner, altså lange hydrokarbonkjeder, såkalte alkaner (C20-30 H 42-62) bivoks eller talg. Bivoks består av de samme grunnstoffene, men der molekylet har en ringstruktur. Talg består mest av stearinfett.

I tillegg er det et lag av tungt smeltende alkaner ytterst for at kanten øverst ikke skal smelte så lett og få lyset til å renne.

Hva skjer

Veken er laget av bomull. Grunnen til at den er flettet, er fordi den skal bøye seg ut av flammen. Smeltet stearin trekkes opp i bomullsveken av kapillærkraft.

Stearinlysflammen kalles for en diffusjonsflamme fordi oksygen trekkes inn i flammen fra luften omkring. I motsetning til den blå flammen fra en gassbrenner som kalles for en forhåndsblandet flamme, der en brennbar gass utgjør flammen.

Det som lyser sterkest i en stearinflamme, er hvitglødende karbonpartikler, som er cirka 50 nanometer store.

Dersom du putter en kald gjenstand inn i den gule delen av flammen avkjøles disse karbonpartiklene til svart sot.

Dersom veken er for stor for flammen, vil flammen sote. Det vil si at det er en ufullstendig forbrenning som avgir karbon. I tillegg vil temperaturen i flammen bli lavere. Dermed blir det mindre strålevarme.

Dersom du blåser ut lyset, stiger det opp hvit røyk fra veken. Dette er fordampet voks som kondenserer til små mikroskopiske vokspartikler. Du kan antenne lyset igjen ved å tenne denne hvite røyken langt over selve veken.

Temperaturen inni flammen varierer fra 600 grader celsius like over veken til 1200 grader i toppen av flammen. I den blå sonen ytterst rundt veken er temperaturen omkring 1400 grader, her dannes ioner av C2 og CH som sender ut lys med forskjellig bølgelengde som vi kan se som grønt og blått lys.

Kjekt å vite

Stearinlysets kjemi og fysikk ble først beskrevet av briten Michael Faraday i 1860. Han er ellers mest kjent for arbeid innen elektromagnetisme.

OBS: Forsøkene må gjøres etter HMS-regler for laboratorie-forsøk.

Referanser:

Faraday, M: The Chemical History of a Candle. Scientific papers - The Harvard Classics. (1909-14)

The Chemical History of a Candle. Wikipedia.org.