蜡烛燃烧之研究 江铭辉 五梦网
一、蜡烛的构造
早期的蜡烛因为会冒黑烟、滴蜡液，且气味不佳，经常需剪烛芯，烛火亮度不稳定，价钱昂贵等缺点，故经常被人咒骂，但是由于不断改革，今日的蜡烛已经具有实用性。蜡烛基本上是一根烛芯外面包着蜂腊或石腊等（蜂腊或石腊是燃料），当燃料在烛芯上燃烧时，就会发光及热量。
1. 早期蜡烛所使用的烛芯及蜡的材料：
早期蜡烛的烛芯是用棉花粗糙地用手扭搓而成，所用的蜡是蜂蜡或野兽的脂肪。不幸的是用手扭搓而成的烛芯并不均匀，在燃烧时留在蜡中的残余物因而变粗，以至于使烛火变大，常需要将蜡烛吹熄，剪修烛芯，另外早期蜡烛使用的蜡常取自动物的硬脂酸蜡和鲸腊。
2. 今日蜡烛所使用的蜡：
公元1850年，开始使用石蜡做蜡烛的材料，石蜡是由石油蒸馏而制成的，是多种的碳氢化合物混合而成。所谓碳氢化合物是指此种化合物是由碳原子和氢原子结合而成之化合物。我们点燃烛的烛芯时，其中的碳原子与空气中的氧结合生成二氧化碳，而氢原子则与氧结合成水，这两种结合都是化学反应，反应时可释出光和热并使水变成水蒸气。
3. 烛芯的改进:
目前蜡烛的烛芯材料是棉花编织而成，有时里面还含有一根金属的心线或棉花。烛芯从顶部穿到底部。今日的烛芯已不用人工扭搓而成，因此可以不必时常剪修使烛芯一直维持在熔解蜡的表面，这是非常理想的燃烧位置。
4. 蜡烛的制造：
为了防止烛芯燃烧速度太快，制造时常先将棉质烛芯浸在盐类溶液中，蜡烛的制造是使用机器挤压，成形后，再钻出烛芯孔。由于使用机械方法，今日的蜡烛比以往烧得更亮，价钱也更合理。
二、蜡烛的燃烧
科学家们相信在我们生活的大气中，大约有五分之一的氧和五分之四的氮。氮是一种比较不活泼的气体，对任何物质不容易发生作用。氧的化学性质很活泼，是燃烧的要素。当蜡烛燃烧时，空气中的氧会和蜡烛中的碳氢化合物作用，生成无色的水蒸气和二氧化碳，另外，燃烧时生成的黑烟是末燃烧的碳粒子。如果我们把汤匙放在烛焰上方，会有黑烟出现，这个黑烟就是未经燃烧的炭，换上一片冷的玻璃会出现很薄的一层水汽，这是烛焰内的水蒸气，受冷凝结出来的水。氢和碳是蜡烛内的两种元素，碳燃烧时和氧起化学作用，生成二氧化碳。燃烧时氧和氢化合所生的新化合物，称之为水。
三、蜡烛燃烧之实验与观察
1. 实验前的准备:
准备一个干燥清洁的玻璃杯，一只蜡烛，和一杯石灰水。石灰水的作法如下：把一小块生石灰，用水化成石灰水，再拿一张吸墨水纸把右灰水过滤。如果石灰水还不够澄清，则反复过滤一次、二次，直到其澄清为止。
2. 烛焰的观察:
将蜡烛点燃后，观察烛焰，你会发现烛焰的构造如图1-1；1-2，烛焰由内而外依次为焰心、内焰、外焰，并有下列特性。温度的高低为外焰＞内焰＞焰心。内焰含有灼热的碳粒，故最亮;外焰因完全燃烧，温度最高，但因所含灼热的碳粒很少，故并不很光亮。
图1-1：蜡烛点燃后的火焰
图1-2：蜡烛点燃后的火焰
(1)外焰:因完全燃烧温度最高，但因含碳粒比内焰少所以并不很光亮。
(2)内焰:含有灼热的碳粒，故最亮，但温度比外焰低。
(3)焰心:烛芯附近的低温暗区。
3. 蜡烛的燃烧过程:
蜡烛的燃烧过程包括物理变化及化学变化，如下：
（1） 物理变化:固态蜡受热熔化成液态，而后被灯蕊吸上去，再受热变成气态。
（2） 化学变化:气态蜡最后与空气中的氧起燃烧作用，生成二氧化碳气体及水蒸气，散失至空气中，同时放出大量的光能和热能。
4. 蜡烛燃烧后生成物实睑:
对于上述化学现象很难观察蜡烛燃烧后之产物是水及二氧化碳，因此只有靠实验来证明了。
（1） 水的证明实验:
在燃烧的蜡烛中，把干净玻璃杯盖在火焰上方如图2（左），杯里立刻起雾。将杯子拿开，杯壁上蒙了一层小水滴如图2（右），这些水是打那儿来的呢?自然是由蜡烛燃烧产生的。
图2：燃烧中的蜡烛会产生二氧化碳和水蒸汽，水蒸汽的证明可用一个冷玻璃杯盖在火焰上方如图左，再将杯子拿开，杯壁上可见蒙了一层水滴如图右。
（2） 二氧化碳的证明实验:
现在你把玻璃杯擦干净，把石灰水倒进杯里，再把它倒掉，这时杯壁上就附着一层石灰水了，你把这玻璃杯，盖在烛火上端，过了一会儿杯壁上的石灰水就混浊了，彷佛是刚喝过的牛奶杯于。此曾经装过石灰水之杯子为什么会混浊呢?这是因为杯壁已有石灰水，而烛火会产生二氧化碳，二氧化碳碰到石灰水，就会发生白色的碳酸钙，由此我们知道蜡烛燃烧后，会产生水和二氧化碳。