Kuidas küünlad põlevad?

04.05.2016
Kuidas küünlad põlevad?

Olemegi jõudnud oma esimese blogipostituseni. Kuna me pakume enda poolt valmistatud käsitööküünlaid, oleks sobilik rääkida küünaldest ja kuidas need lihtsad, ent samas geniaalsed valguseandjad toimivad.

Lihtne küünal koosneb kahest komponendist - vahast ja tahist. Mõlemad on küünla põlemise juures olulised. Vaha on põlemisel kütuseks ja kütuse leegini transportimise eest hoolitseb taht. Seega on küünla põlemise jaoks vajalikud mõlemad.

Küünlavahana saab kasutada erinevaid materjale. Kõige levinumad on parafiin, mesilasvaha, sojavaha, palmivaha, rapsivaha. Kõikidest nendest vahadest jõuame rääkida mõnes järgmises postituses. Vahal on üsna madal sulamistemperatuur, mistõttu suudab väike küünlaleek seda endale kütuseks sulatada. Küünlavaha on põhiolemuselt süsivesinik, mis tähendab, et see koosneb suuresti vesiniku ja süsiniku aatomitest.

Teiseks osaks küünlas on taht. Küünlataht peab olema imav. Imavus on tahi juures äärmiselt oluline, sest taht imab sulanud küünlavaha ja transpordib seda üles leegini.

 

Stabiilne leek on ideaalne põlemiskeskkond

Küünlatahi süütamisel tekib kuumus, mis hakkab sulatama leegist madalamale jäävat küünlavaha. Kuna küünlavahal on väga madal sulamistemperatuur, muutub see leegi kuumusest vedelaks ja hakkab aurustuma. Aurustunud vaha hakkab liikuma mööda tahti leegi poole, kus see reageerib leegi poolt ligitõmmatud hapnikuga. Põlemine tekitab valgust, soojust, veeauru ja süsihappegaasi (sest vaha koosneb süsiniku ja vesiniku aatomitest). Umbes veerand kogu küünla põlemisest tekkivast energiast vabaneb soojusena, mis kiirgub leegist igasse suunda. Nii sulatab osa vabanevast soojusest uut vaha ja toidab leeki küünla lõpuni põlemiseni.

Stabiilne leek on ideaalne põlemiskeskkond. Pärast küünla süütamist võtab leegi stabiliseerimine natukene aega, mistõttu võib leek alguses väreleda ja eritada tahma. Stabiliseerudes saavutab leek omase piisakuju. Samas kui leek saab liiga palju või vähe hapnikku või vahaauru, võib see hakata värelema ja tahmama. Leegist eralduv tahm koosneb täielikult põlemata süsinikuosakestest.

Küünlaleeki vahepeal kustutades on näha, kuidas tahist tõuseb hallikasvalget suitsu (ja tunda on seda omapärast küünla kustutamise lõhna), see on vaha aur. Seda tekib seni, kuni taht on vaha aurustamiseks piisavalt kuum. Kui viia põlev tikk selle auru kätte, liigub leek mööda aurutriipu tahini ja süütab uuesti küünla.

 

Kui kuum on küünlaleek?

Küünlaleeki vaadates on võimalik eristada leegil erinevaid piirkondi. Leegi all asub hapnikurikas sinakas osa. Selles osas aurustuvad süsivesinikud ja lagunevad vee ja süsiniku aatomiteks. Esimesena eraldub vesinik ja hapnikuga reageerides tekib veeaur. Selles leegiosas põleb vähesel määral ka süsinikku, tekitades süsihappegaasi.

Leegi tumedamas osas (kollakaspruun piirkond) on suhteliselt vähe hapnikku. Selles piirkonnas moodustuvad väikesed tugevamad tahmaosakesed. Need liiguvad koos veeauru ja süsihappegaasiga ülespoole, kus kuumenevad umbes 1000 kraadini.

Küünlaleegi kollaka piirkonna alumises osas suureneb tahmaosakeste moodustumine. Ülespoole liikudes need kuumenevad ja süttivad ja vabaneb valgus. Selle osa temperatuur on umbes 1200 kraadi.

Leeki ümbritseva sinakasvalge piirkonna temperatuur võib tõusta kuni 1400 kraadini.

Kuigi leegi eri osade temperatuur tõuseb tugevasti üle 1000 kraadi, on tahi enda temperatuur „kõigest“ 400 kraadi ja küünla pinnal oleva sulanud vaha temperatuur püsib 60 kraadi lähedal.

 

Kokkuvõtlikult võib öelda, et küünal on äärmiselt nutikas süsteem, mille leek sulatab endale ise kütust ja kütuse transportimise leegini tagab taht.

Tulevastes postitustes käsitleme küünla õigeid põletamisnippe ja ohutust.

Seni võite uurida Kaabsoo küünalde valikut.