蠟燭

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[II]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[II]
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

請按此連結,參閱「吹不熄蠟燭的製作[I]」

原理和概念

● 蠟燭燃燒與熄滅:火柴燃燒的熱,熔化少量的固體蠟而形成液體的蠟油,然後藉由毛細作用,沿著棉芯上升。接著蠟油氣化,蠟蒸氣與上方的氧氣發生燃燒反應,產 生火燄。當對蠟燭大力地吹氣時,由於溫度瞬間降低(溫度是燃燒的三要素之一),並且吹散可燃物(蠟蒸氣),因此蠟燭的火焰熄滅了。

● 「吹不熄的蠟燭」復燃的原理:當此蠟燭燃燒時,蠟蒸氣與氧氣發生燃燒反應,而且鎂金屬與氧氣亦發生氧化還原反應,此二反應都是大量放熱反應。當吹熄蠟燭時,雖然蠟燭熄滅了,但是燭芯上的鎂粉仍處於高溫的狀態,造成鎂金屬發生氧化反應而放出熱與光(有火花出現),此熱足以使固體蠟燭熔化和氣化,並且提供蠟燭燃燒的活化能,接著蠟燭再度復燃。

● 蠟燭由石蠟(paraffin wax)製造而成,石蠟是指烷烴(alkanes)的混合物,其通式為CnH2n+2,20 ≤ n ≤ 40。石蠟為白色、無臭、無味、蠟狀固體,具有典型的熔點約47-64℃。石蠟完全燃燒的反應如反應式[1]、[2]和[3]所示:

2C20H42 + 61O2 → 40CO2 + 42H2O + heat    [1]

C25H52 + 38O2 → 25CO2 + 26H2O + heat    [2]

2C36H74 + 109O2 → 72CO2 + 74H2O + heat    [3]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[I]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[I]
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

最近利用化學原理製 作的整人道具越來越流行,比如「吹不熄的蠟燭」這項道具,就常出現在歡樂的生日場合中,在youtube也上傳了非常多類似的影片。其實它的原理與製作過 程都很簡單,老師們只要對蠟燭的燭芯稍作改造,再帶到課堂上演示,學生肯定驚喜連連,大受歡迎。那「吹不熄的蠟燭」要如何製作呢?可能遭遇的困難是什麼? 要如何克服困難呢?在本示範實驗裡,提出個人的看法,希望對有興趣的老師有所幫助。

示範實驗影片

請按此連結:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles),YouTube。