蠟燭的化學史

 代代的化學小屋 

大約在公元前3世紀出現的蜜蠟可能是今日所見蠟燭的雛形,在西方,有一段時期,寺院中都養蜂,用來自制蜜蠟,這主要是因爲天主教認爲蜜蠟是處女受胎的象徵,所以便把蜜蠟視爲純潔之光,供奉在教堂的祭壇上。從現存文獻看,蜜蠟在我國產生的時間大致與西方相同,日本是在奈良時代(公元710~784年)從我國傳入這種蠟燭的。

蠟燭的普及經歷了一個很長的歷史時期,《西京雜記》中記載,漢朝時南越向高帝進貢的貢品當中有蠟燭,有說法認爲當時在寒食節禁火的時候君王賞賜給侯爵以上的官員、上品官員以蠟燭,說明當時的蠟燭極爲稀少。

和現代蠟燭相比,古代蠟燭有許多不足之處。唐代詩人李商隱有“何當共剪西窗燭”的詩句。詩人爲什麼要剪燭呢?當時蠟燭燭芯是用棉線搓成的,直立在火焰的中心,由於無法燒盡而炭化,所以必須不時地用剪刀將殘留的燭心末端剪掉。這無疑是一件麻煩的事,1820年,法國人強巴歇列發明了三根棉線編成的燭芯,使燭芯燃燒時自然鬆開,末端正好翹到火焰外側,因而可以完全燃燒。

但蠟燭還有待進一步完善,它的材料一般是有許多缺點的動物油脂,解決這一難題的是米歇爾·歐仁·舍夫勒爾(MicheI Eugene Chevreul)等人。1809年6月至7月間,法國化學家米歇爾·歐仁·舍夫勒爾收到一家紡織廠的來信,請他分析、確定他們寄來的一個軟皁樣品的成份。他拿着這封信思索了很長時間,心想:要研究肥皂,看來還得從原料油脂入手。在儀器設備非常簡單、樸素的學校實驗,他研究了皂化過程中需要使用的各種油脂。經過大量實驗,他第一次發現了這樣的事實:在一切油脂中,不論其來源如何,脂肪酸的含量均佔95%,其餘的5%則是皂化過程中生成的甘油。通過研究他搞清了皂化過程的本質,同時他還有一項重大的發現:當時用油脂做成的蠟燭,由於裏面有甘油,燃燒時火焰帶煙,氣味難聞。若改用硬脂酸做成蠟燭,燃燒時不僅火焰明亮,而且幾乎沒有黑煙, 不污染空氣。舍夫勒爾把他的發現告訴蓋·呂薩克(Joseph LouisGay-Lussac),並建議兩人共同研究如何具體解決這個問題。他們用強鹼把油脂皂化,再把得到的肥皂用鹽酸分解,提取出硬脂酸。這是一種白色物質,手摸着有油膩感,用它製成的蠟燭質地很軟,價錢更加便宜。1825年,舍夫勒爾和蓋·呂薩克獲得了生產石蠟硬脂蠟燭的專利。石蠟硬脂蠟燭的出現,在人類照明史上開創了一個新時代。後來,有人在北美洲發現了大油田,於是可從石油中提煉出大量的石蠟,較理想的蠟燭因此在全球得到了普及、推廣。

通過化學學習,我們已經知道蠟燭燃燒火焰分焰心、內焰、外焰三層。那麼蠟燭燃燒爲什麼會產生火焰?蠟燭燃燒產生的黑煙和白煙又是什麼?爲什麼蠟燭燃燒需要燭心?點燃木炭爲什麼卻看不到火焰只看到光呢?下面這兩個有趣的視頻可能會幫助你找到答案。

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