蠟燭燃燒之研究 江銘輝 五夢網
一、蠟燭的構造
早期的蠟燭因為會冒黑煙、滴蠟液，且氣味不佳，經常需剪燭芯，燭火亮度不穩定，價錢昂貴等缺點，故經常被人咒罵，但是由於不斷改革，今日的蠟燭已經具有實用性。蠟燭基本上是一根燭芯外面包著蜂臘或石臘等（蜂臘或石臘是燃料），當燃料在燭芯上燃燒時，就會發光及熱量。
1. 早期蠟燭所使用的燭芯及蠟的材料：
早期蠟燭的燭芯是用棉花粗糙地用手扭搓而成，所用的蠟是蜂蠟或野獸的脂肪。不幸的是用手扭搓而成的燭芯並不均勻，在燃燒時留在蠟中的殘餘物因而變粗，以至於使燭火變大，常需要將蠟燭吹熄，剪修燭芯，另外早期蠟燭使用的蠟常取自動物的硬脂酸蠟和鯨臘。
2. 今日蠟燭所使用的蠟：
西元1850年，開始使用石蠟做蠟燭的材料，石蠟是由石油蒸餾而製成的，是多種的碳氫化合物混合而成。所謂碳氫化合物是指此種化合物是由碳原子和氫原子結合而成之化合物。我們點燃燭的燭芯時，其中的碳原子與空氣中的氧結合生成二氧化碳，而氫原子則與氧結合成水，這兩種結合都是化學反應，反應時可釋出光和熱並使水變成水蒸氣。
3. 燭芯的改進:
目前蠟燭的燭芯材料是棉花編織而成，有時裡面還含有一根金屬的心線或棉花。燭芯從頂部穿到底部。今日的燭芯已不用人工扭搓而成，因此可以不必時常剪修使燭芯一直維持在熔解蠟的表面，這是非常理想的燃燒位置。
4. 蠟燭的製造：
為了防止燭芯燃燒速度太快，製造時常先將棉質燭芯浸在鹽類溶液中，蠟燭的製造是使用機器擠壓，成形後，再鑽出燭芯孔。由於使用機械方法，今日的蠟燭比以往燒得更亮，價錢也更合理。
二、蠟燭的燃燒
科學家們相信在我們生活的大氣中，大約有五分之一的氧和五分之四的氮。氮是一種比較不活潑的氣體，對任何物質不容易發生作用。氧的化學性質很活潑，是燃燒的要素。當蠟燭燃燒時，空氣中的氧會和蠟燭中的碳氫化合物作用，生成無色的水蒸氣和二氧化碳，另外，燃燒時生成的黑煙是末燃燒的碳粒子。如果我們把湯匙放在燭焰上方，會有黑煙出現，這個黑煙就是未經燃燒的炭，換上一片冷的玻璃會出現很薄的一層水汽，這是燭焰內的水蒸氣，受冷凝結出來的水。氫和碳是蠟燭內的兩種元素，碳燃燒時和氧起化學作用，生成二氧化碳。燃燒時氧和氫化合所生的新化合物，稱之為水。
三、蠟燭燃燒之實驗與觀察
1. 實驗前的準備:
準備一個乾燥清潔的玻璃杯，一隻蠟燭，和一杯石灰水。石灰水的作法如下：把一小塊生石灰，用水化成石灰水，再拿一張吸墨水紙把右灰水過濾。如果石灰水還不夠澄清，則反覆過濾一次、二次，直到其澄清為止。
2. 燭焰的觀察:
將蠟燭點燃後，觀察燭焰，你會發現燭焰的構造如圖1-1；1-2，燭焰由內而外依次為焰心、內焰、外焰，並有下列特性。溫度的高低為外焰＞內焰＞焰心。內焰含有灼熱的碳粒，故最亮;外焰因完全燃燒，溫度最高，但因所含灼熱的碳粒很少，故並不很光亮。
圖1-1：蠟燭點燃後的火焰
圖1-2：蠟燭點燃後的火焰
(1)外焰:因完全燃燒溫度最高，但因含碳粒比內焰少所以並不很光亮。
(2)內焰:含有灼熱的碳粒，故最亮，但溫度比外焰低。
(3)焰心:燭芯附近的低溫暗區。
3. 蠟燭的燃燒過程:
蠟燭的燃燒過程包括物理變化及化學變化，如下：
（1） 物理變化:固態蠟受熱熔化成液態，而後被燈蕊吸上去，再受熱變成氣態。
（2） 化學變化:氣態蠟最後與空氣中的氧起燃燒作用，生成二氧化碳氣體及水蒸氣，散失至空氣中，同時放出大量的光能和熱能。
4. 蠟燭燃燒後生成物實瞼:
對於上述化學現象很難觀察蠟燭燃燒後之產物是水及二氧化碳，因此只有靠實驗來證明了。
（1） 水的證明實驗:
在燃燒的蠟燭中，把乾淨玻璃杯蓋在火焰上方如圖2（左），杯裡立刻起霧。將杯子拿開，杯壁上蒙了一層小水滴如圖2（右），這些水是打那兒來的呢?自然是由蠟燭燃燒產生的。
圖2：燃燒中的蠟燭會產生二氧化碳和水蒸汽，水蒸汽的證明可用一個冷玻璃杯蓋在火焰上方如圖左，再將杯子拿開，杯壁上可見蒙了一層水滴如圖右。
（2） 二氧化碳"的證明實驗:
現在你把玻璃杯擦乾淨，把石灰水倒進杯裡，再把它倒掉，這時杯壁上就附著一層石灰水了，你把這玻璃杯，蓋在燭火上端，過了一會兒杯壁上的石灰水就混濁了，彷彿是剛喝過的牛奶杯于。此曾經裝過石灰水之杯子為什麼會混濁呢?這是因為杯壁已有石灰水，而燭火會產生二氧化碳，二氧化碳碰到石灰水，就會發生白色的碳酸鈣，由此我們知道蠟燭燃燒後，會產生水和二氧化碳。