وقتی شمع می سوزد کجا می رود؟

انتشار: جولای 2021

دسته: شیمی

وقتی شمع می سوزد کجا می رود؟

آیا تا کنون به فرآیند سوختن شمع دقت کرده‌اید؟ شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که وقتی شمع می سوزد چه اتفاقی برای آن می افتد؟ موم شمع چه می شود؟ آیا تنفس ذرات شمع در حال ذوب خطرناک است؟ اگر این ذرات خطرناک هستند میزان این خطر چقدر است و آیا باید نگران این موضوع باشیم یا خیر؟

در این پست از وب سایت لاولی ساینس به بررسی این مساله می پردازیم.

موم یا پارافین؟

مقایسه موم پارافین و موم شمع

فرآیند سوختن شمع

حقیقت این است که وقتی شمع می سوزد بیشتر مواد آن به هوا می رود و در فضا پراکنده می شود. نور و گرمای ایجاد شده هنگام سوختن شمع از سوختن موم حاصل می شود.

هنگامی که فتیله شمع را روشن می کنید، شعله حاصل از آن باعث می شود مقداری از موم ذوب شود (یا به اصطلاح آب شود)، این موم مایع از طریق فتیله به طرف بالا حرکت کرده و بخار می شود و سپس بخار حاصل از آن می سوزد (زیرا این بخار با اکسیژن هوا ترکیب شده و می سوزد).

فتیله هم که خود از پنبه ساخته شده است می سوزد، اگرچه این موم است که بیشتر نور و گرما را ایجاد می کند. حدود یک چهارم انرژی حاصل از احتراق به صورت گرما ساطع می شود.

ماده جامدی که گهگاه در اطراف پایه یک شمع -در حال سوختن- می بینید مومی است که بدون اینکه بسوزد به پایین می چکد و به اطراف پایه شمع می ریزد. به عبارت دیگر موم پس از ذوب شدن بدون اینکه بسوزد به صورت قطرات شمع به طرف پایین سرازیر می شود، سپس سرد شده و دوباره به صورت موم جامد در می آید.

فرآیند سوختن شمع
فرآیند سوختن شمع را در این شکل مشاهده می کنید

موم از هیدروژن و کربن ساخته شده است. وقتی یک شمع می سوزد، هیدروژن و کربن حاصل از موم با اکسیژن موجود در هوا ترکیب شده و به دی اکسید کربن و بخار آب تبدیل می شوند. بیشتر مواد موجود در شمع به همین دو گاز تبدیل می شود.

مواد حاصل از سوختن شمع

استنشاق مواد شمع در حال سوختن

هرچند بعید است که موم را استنشاق کنید اما بهتراست به بررسی این مساله بپردازیم.

دی اکسید کربن و آب کاملا ایمن و بی خطر نیستند – همانطور که هرکسی که در یک زیردریایی اقامت داشته می تواند به شما بگوید که مقدار زیاد آنها می تواند بسیار خطرناک باشد- اما دی اکسید و کربن و آب در سطوح پایین، قسمتهایی از هوای طبیعی هستند.

مقداری از هر کدام از این گازها که از سوختن شمع تولید می شود کم است و با مقداری از این گازها که از تنفس بازدم  شخص دیگری در اتاق حاصل می شود قابل مقایسه است.

اگر شمع ها کاملاً بسوزند، همه مولکول های موم باید با اکسیژن ترکیب شوند و به CO₂ یا بخار آب تبدیل شوند، اما شمع ها به طور کامل نمی سوزند.

در اطراف لبه های شعله، توده های مولکول کربن -شاید 0/1 درصد از جرم شمع- قبل از اتمام سوختن به اطراف ریخته می شوند، مانند تکه هایی از غذا که توسط میکسر آشپزخانه به بیرون ظرف پاشیده می شود. این ذرات به شکل گیری دود و دوده کمک می کنند.

شکل گیری دود و دوده در فرآیند سوختن شمع

آنیتا ویرزبیتسکا (Aneta Wierzbicka) از محققان دانشگاه لوند (Lund) در سوئد که آلودگی هوای داخل ساختمان را مطالعه می کند، آزمایش های متعددی را برای اندازه گیری انتشار ذرات ناشی از شعله شمع انجام داده است. ویرزبیتسکا می گوید: “شمع ها در خانه هایی که کسی سیگار نمی کشد، یکی از قوی ترین منابع انتشار ذرات داخلی هستند و بعد از آن ها آشپزخانه ها هستند”.

او می گوید که قرار گرفتن مداوم در معرض این ذرات ریز می تواند منجر به بیماری های قلبی عروقی و تنفسی شود.

برای افرادی که گهگاهی شمع روشن می کنند، احتمالاً خطر آتش سوزی بیشتر از آلودگی هوا است اما وی می گویدکه اگر افراد به صورت روزانه و بطور مکرر تعداد زیادی شمع می سوزانند، ارزش آن را دارد که برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض ذرات معلق در هوا، اقداماتی انجام دهند.

او پیشنهاد می کند اطمینان حاصل کنید که اتاق تهویه مناسبی دارد و از شمع های تمیز و سفید بدون مواد افزودنی یا مواد اضافی استفاده کنید، زیرا همه مواد موجود در شمع وارد هوا می شود (او همچنین اشاره می کند که اخیراً شمع های الکترونیکی پیشرفت بسیار خوبی داشته اند به گونه ای که در نگاه اول، برخی از آنها می توانند حتی یک کارشناس شمع را فریب دهند!).

فرض کنید که شما شمعی در اتاق تان روشن می کنید، هنگامی که شمع می سوزد، CO2 و بخار آب حاصل سرد می شود و با هوای اتاق مخلوط می شود و دیگر از سایر مولکول های CO2 یا آب قابل تشخیص نیست.

طی چند ساعت بعدی، وقتی هوای اتاق با هوای خارج مبادله می شود، مولکول های شمع از اتاق خارج شده و شروع به پراکنده شدن در جو می کنند. پس از حدود یک سال، اتم های شمع به طور کامل در سراسر جهان پخش شده است.

طی چند سال آینده، هر بار که کسی در اتاق شما نفس می کشد، چند اتم کربن از موم و چند اتم اکسیژن از هوا تنفس می کند.

ماندگاری ذرات شمع در هوا

بررسی واکنش سوختن شمع و فرآورده های سوختن آن

طبق قانون پایستگی انرژی، انرژی نه از بین می‌رود و نه بوجود می‌آید و تنها از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. طبق قانون پایستگی ماده نیز ماده نه از بین می‌رود و نه بوجود می‌آید و تنها از شکلی (حالتی) به شکل (حالت) دیگر تبدیل می‌شود.

سوختن نوعی واکنش شیمیایی است که در حضور اکسیژن انجام می شود و نور و گرما تولید می گردد. در طی این عمل قانون پایستگی جرم صادق است و ماده از بین نمی رود و تنها از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود.

سوختن شمع را نیز می‌توان یک تغییر شیمیایی در نظر گرفت که در آن، یک یا چند ماده، به شکل دیگری از ماده یا مواد مختلف تبدیل می‌شوند. به عبارت دیگر در فرآیند سوختن شمع، موم از بین نمی رود، بلکه به موادی دیگر تبدیل می گردد.

موم خود ترکیبی از کربن و هیدروژن است و کربن آن در فرآیند سوختن با اکسیژن هوا ترکیب شده و گاز دی اکسیدکرین تولید می شود. ترکیب هیدروژن موجود در موم با اکسیژن هوا نیز به ایجاد بخار آب می انجامد.

با توجه به این مطالب در این فرآیند واکنش دهنده ها کربن، هیدروژن و اکسیژن بوده و فرآورده های حاصل نیز دری اکسیدکربن و بخار آب است.

پایان واکنش

هم نور و هم گرما از شعله شمع در جهات مختلف انتشار می یابد. گرما واکنش را حفظ و ادامه آن را تضمین می کند. موم را بخار می کند تا بتواند بسوزد و برای حفظ منبع سوخت به ذوب موم ادامه می دهد. این واکنش زمانی پایان می یابد که یا دیگر سوخت (موم) وجود نداشته باشد یا گرمای کافی برای ذوب شدن موم.

تغییرات فیزیکی و شیمیایی در سوختن شمع

ذوب شدن (آب شدن) شمع و تبخیر موم (که برای سوختن مهیا می شود) تغییری فیزیکی است زیرا فقط از حالت جامد به مایع و از مایع به بخار تبدیل می شود. سوختن شمع و تبدیل آن به کربن دی اکسید و بخار آب تغییر شیمیایی است زیر در این حالت فراورده های جدید بوجود آمده که در ماده اصلی وجود نداشته است

نتیجه گیری

چه آزمایشاتی می توان ترتیب داد که مواد و فرآورده های واکنش را تشخیص داد؟

روش های شناسایی گاز دی اکسید کربن چیست؟

اگر بخار آب و دی اکسید کربن حاصل از سوختن موم را جمع نماییم و وزن کنیم مشاهده می شود که وزن آنها بیشر از وزن شمع اولیه است. چرا؟

نظرات خود را در بخش دیدگاه ها با ما به اشتراک بگذارید.

منابع

وب سایت روزنامه نیویورک تایمز

وب سایت تاتکو

وب سایت differencebetween

0 Comments

Submit a Comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آیا تا کنون به فرآیند سوختن شمع دقت کرده‌اید؟ شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که وقتی شمع می سوزد چه اتفاقی برای آن می افتد؟ موم شمع چه می شود؟ آیا تنفس ذرات شمع در حال ذوب خطرناک است؟ اگر این ذرات خطرناک هستند میزان این خطر چقدر است و آیا […]
لوگو لاولی ساینس

مرجع آموزش های طراحی سایت با قالب Divi

مقالات مرتبط

با آگاهی از جدیدترین و بهترین مطالب علمی بروز بمانید

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه آخرین اخبار و اطلاعات مربوط به بروزرسانی های وب سایت را در ایمیل خود دریافت نمایید.

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال نمایید

کاربران عزیز و همراهان همیشگی لاولی ساینس برای اطلاع از آخرین مطالب علمی منتخب و هر آنچه در لاولی ساینس می گذرد، ما را در شبکه های اجتماعی همراهی نمایید.