蜡烛的化学史

 代代的化学小屋 

大约在公元前3世纪出现的蜜蜡可能是今日所见蜡烛的雏形,在西方,有一段时期,寺院中都养蜂,用来自制蜜蜡,这主要是因为天主教认为蜜蜡是处女受胎的象征,所以便把蜜蜡视为纯洁之光,供奉在教堂的祭坛上。从现存文献看,蜜蜡在我国产生的时间大致与西方相同,日本是在奈良时代(公元710~784年)从我国传入这种蜡烛的。

蜡烛的普及经历了一个很长的历史时期,《西京杂记》中记载,汉朝时南越向高帝进贡的贡品当中有蜡烛,有说法认为当时在寒食节禁火的时候君王赏赐给侯爵以上的官员、上品官员以蜡烛,说明当时的蜡烛极为稀少。

和现代蜡烛相比,古代蜡烛有许多不足之处。唐代诗人李商隐有“何当共剪西窗烛”的诗句。诗人为什么要剪烛呢?当时蜡烛烛芯是用棉线搓成的,直立在火焰的中心,由于无法烧尽而炭化,所以必须不时地用剪刀将残留的烛心末端剪掉。这无疑是一件麻烦的事,1820年,法国人强巴歇列发明了三根棉线编成的烛芯,使烛芯燃烧时自然松开,末端正好翘到火焰外侧,因而可以完全燃烧。

但蜡烛还有待进一步完善,它的材料一般是有许多缺点的动物油脂,解决这一难题的是米歇尔·欧仁·舍夫勒尔(MicheI Eugene Chevreul)等人。1809年6月至7月间,法国化学家米歇尔·欧仁·舍夫勒尔收到一家纺织厂的来信,请他分析、确定他们寄来的一个软皂样品的成份。他拿着这封信思索了很长时间,心想:要研究肥皂,看来还得从原料油脂入手。在仪器设备非常简单、朴素的学校实验,他研究了皂化过程中需要使用的各种油脂。经过大量实验,他第一次发现了这样的事实:在一切油脂中,不论其来源如何,脂肪酸的含量均占95%,其余的5%则是皂化过程中生成的甘油。通过研究他搞清了皂化过程的本质,同时他还有一项重大的发现:当时用油脂做成的蜡烛,由于里面有甘油,燃烧时火焰带烟,气味难闻。若改用硬脂酸做成蜡烛,燃烧时不仅火焰明亮,而且几乎没有黑烟, 不污染空气。舍夫勒尔把他的发现告诉盖·吕萨克(Joseph LouisGay-Lussac),并建议两人共同研究如何具体解决这个问题。他们用强碱把油脂皂化,再把得到的肥皂用盐酸分解,提取出硬脂酸。这是一种白色物质,手摸着有油腻感,用它制成的蜡烛质地很软,价钱更加便宜。1825年,舍夫勒尔和盖·吕萨克获得了生产石蜡硬脂蜡烛的专利。石蜡硬脂蜡烛的出现,在人类照明史上开创了一个新时代。后来,有人在北美洲发现了大油田,于是可从石油中提炼出大量的石蜡,较理想的蜡烛因此在全球得到了普及、推广。

通过化学学习,我们已经知道蜡烛燃烧火焰分焰心、内焰、外焰三层。那么蜡烛燃烧为什么会产生火焰?蜡烛燃烧产生的黑烟和白烟又是什么?为什么蜡烛燃烧需要烛心?点燃木炭为什么却看不到火焰只看到光呢?下面这两个有趣的视频可能会帮助你找到答案。

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