原材料  木蝋(純植物性)

ハゼの木の実をしぼったもの。

 燈芯(イグサ科)
 燈芯草より「ズイ」を取り出したもの。

[イラストの説明]

 火炎があると、蝋は熱を受けて液化し芯の周りに溜まる、芯は中が空洞に火なっている為空気が入り毛細現象で液状の蝋を吹い上げる。
 吸い上げた蝋は、さらに加熱されて蒸発して火炎に向かって拡散していく。
そこで、空気中に拡散してきた酸素と反応して高温ガスを発生する。
 発生した熱は再びろうそくを溶かす。

 

[和蝋燭の炎のしくみ]

伝統の和蝋燭の芯に火をつけると、木蝋(ハゼ蝋)は、熱を受け溶けだし、芯のまわりにたまる。溶けたろうは、燈芯できた芯に毛細管現象によって吸い上げられ、芯にそって進む間にさらに加熱され、気化して蒸気となって気相に飛びだし、空気中に空気中に含まれる酸素と出合って、炎の形で燃焼反応を起こして熱を発生する。
 炎で発生した熱が、ろうを溶かして、炎に可燃性の蒸気を供給し、さらに空気からの酸素の供給を促して、燃焼反応を維持するサイクルができたとき、ろうそくは燃え続ける。
 個体が炎をあげて燃えるときには、気化して可燃性気体が発生する過程が必要である。
 それはおもに熱分解により溶けて液体となった後にその蒸気として気化が起こる。
ろうそくの炎は、芯を囲むようにでき、空気中に含まれる酸素と可燃性気体であるろうの蒸気とが反応帯に向かって互いに反対側から供給される炎、すなわち拡散火炎になっている。
 この影響で炎の形は上が細長く伸びた紡錘形となるが、揺らぎにより形が変化する。
 この上昇気流によって、炎の外側下方から酸素を運ぶ新鮮な空気が供給され、燃焼でできた気体が上方に運び去られる。
 酸素の分子とろうの蒸気の分子は、上昇する流れを横切りながら反応帯に向かって拡散によって動いていく。

【一酸化炭素:CO】
一酸化炭素:CO
無色の気体
水にほとんど溶解しない
エタノール、ベンゼンにはかなり溶解する。
「気体の密度」 1.25gdm-3(0℃)
「沸点」 -191.5℃  「融点」-199℃
可燃性の有毒気体
炭素の不完全燃焼でも生じ、又自動車の排気ガス中に生じる。
中性の酸化物で、空気中で燃えて二酸化炭素になる。

【二酸化炭素:CO2】
無色、無臭の気体
水に可溶、エタノールやアセトンにも溶ける。
0℃における「気体の密度」1.977gdm-3 「融点」-56.6℃
「沸点」-78.5℃
地球大気中には0.03%ほど含まれているが、大気中における残存時間はあまり長くない。これは植物体が光合成で大気中から二酸化炭素を吸収するのと、呼吸や燃焼によって大気中への放出が起こることのためである。
実験室で二酸化炭素をつくるには、金属の炭素塩に薄い酸の溶液を加えると容易に発生する。あるいは重金属の炭素塩の熱分解でもよい。二酸化炭素は生石灰製造の副産物であり、また発酵にともなって常に大量に生成する。二酸化炭素は液体領域が極めて狭い。
液体の二酸化炭素を製造するには、どうしても高圧にせねばならない。
二酸化炭素分子は直線上で両端の酸素原子は二重結合で中心の炭素原子は結合している。
化学的にはかなり不活性であり、燃焼を防げる。

・固定の二酸化炭素はドライアイスと呼ばれる。冷却用に大量に消費される。
消化器、医療用(呼吸促進剤)などのほか、コーラ、サイダー等の炭酸飲料に膨大な量が消費されている。
なお最近になって「超臨界抽出」用の溶媒として香料や生薬成分の抽出にも大量に利用されるようになった。
・大気中の二酸化炭素の濃度は化石燃料の消費の結果。
漸増の傾向にある。これは地球環境上の大問題であり、いわゆる「温室効果」のために、地球全体における気温の上昇をお越し、大規模な気候変動を起こすと考えられる。
だがこれについてはまだ未判定の要因が多く、確証には至っていない。(メタンの方が元凶だという説もかなり有力である)

【すす】
新岡 嵩 著 オーム社出版局より

○すすの役割

すすは個体粒子であるため、高温になると黒体に近い放射性示す、すすの可視域での放射は、「明かり」として古来利用されている。

火炎中にすすが存在し、連続スペクトルを発して、輝いている火炎のことを「輝炎」という。
多くの拡散火炎は輝炎を形成し火炎からの放射(赤外線放射エネルギー)による熱伝達に重要な役割を果している。
      
火炎からの熱放射を直接利用する場合には、火災中におけるすすの発生は必要不可欠な過程である。すすの発生がまったくなければ、火炎は不揮炎となり、火炎からの放射伝熱量は低下する。
このように、すすには、火炎からの熱放射媒体としての重要な役割がある。
すすからの放射を大きくすると、火炎の温度が低下して火炎中でのすすの酸化が困難ななり、火炎からすすが遊離し、燃焼ガス中にすすが見られるようになる。

○すすと煙

「火のないところには煙は立たない」ということわざが昔からあるように、煙は炎から生じる。
すすは、火炎中で気相反応により発生した炭素を主成分とする。
微細な粒子郡を指す。これが燃焼装置から燃焼ガスとともに排出された状態を、一般に黒煙という。すすの発生は燃料中に炭素が主成分として含まれる物質を燃焼した場合に見られる。
石油系燃料、石炭、木質、プラスチック類は、容易にすすを発生する。
分子中の酸素が含まれると、すす発生は少なくなる。
COはすすを発生しない。


○拡散火炎におけるすす
ローソクの炎は、よく知られているように、典型的な拡散火炎である。

図(a)(b)は、ローソクの炎を微小動力下で観察した例。
共にパラフィンろうそく