Als je een kaars aansteekt, smelt de was langzaam en lijkt te verdwijnen. Je vraagt je misschien af wat er met het kaarsvet gebeurt als de kaars opbrandt.
Hoe een kaars was verbrandt
Als je een kaars brandt, verandert de fysieke toestand van de was van vast naar vloeibaar in gasvormig. Het basisbranden van een kaars gaat als volgt.
Vlam creëert hitte
Kaarswas begint als een vaste stof. Het aansteken van de kaarslont initieert de fysieke verandering van het kaarsvet. Wanneer je de pit aansteekt, genereert de vlam warmte.
Hitte smelt de was
Terwijl de hitte van de vlam aanhoudt, begint de was rondom de vlam te smelten. In scheikundige termen is het smelten van de was een fysieke verandering die een vaste stof in een vloeistof verandert. Naarmate de hitte aanhoudt en er meer was smelt, neemt het volume van de vloeibare was rond de pit langzaam toe in volume en genereert meer thermische massa (warmtecapaciteit). Met andere woorden, er ontstaat meer heet spul, waardoor nog meer was smelt.
Gesmolten was voedt de vlam
De gesmolten was, nu in vloeibare vorm, wordt door de lont omhoog gezogen. Dit voedt de vlam om deze gestaag te laten branden, waardoor er meer warmte ontstaat om meer was te smelten. De gesmolten was is ook heet, waardoor er nog meer was smelt. Naarmate meer en meer vaste was smelt en in vloeibare was verandert, is de lont volledig verzadigd met een gestage opname van vloeibare was. Hierdoor ontstaat een continue cyclus van hitte, gesmolten was en vloeibare wasabsorptie door de lont om de vlam aan te wakkeren.
Dit proces wordt capillaire werking genoemd, of: "De beweging van een vloeistof langs het oppervlak van een vaste stof, veroorzaakt door de aantrekking van moleculen van de vloeistof naar de moleculen van de vaste stof." Dit betekent dat de hitte de moleculen wakker schudt, terwijl de vlam de vloeistof aantrekt die door de pit wordt geabsorbeerd.
Kaarsvlam verdampt de was
Omdat de was in vloeibare toestand de vlam voedt, stijgt de hitte en vindt er nog een fysieke verandering plaats wanneer de hitte van de vlam en gesmolten was kleine hoeveelheden was tot het kookpunt brengt. Als het kookt, vindt er nog een fysieke verandering plaats: verdamping. Wanneer dit gebeurt, gaat de was van een vaste toestand naar een gasvormige toestand. Het verwarmde gas begint vervolgens uiteen te vallen in waterstof en koolstof.
Naast de waterstof en koolstof die worden geproduceerd, ontstaat er bij het brandproces van de kaars ook water. Wanneer de lucht rondom de kaars wordt verwarmd, ontstaat er een verdampingsproces van de waterdeeltjes die vrijkomen bij het smelten van het kaarsvet. Dit proces maakt de directe lucht rond de vlam erg droog, omdat het vocht uit de kaars verdampt.
Het resultaat van deze veranderingen in de fysieke toestand van de was (veroorzaakt door hitte) is dat het kaarsvet lijkt te verdwijnen als de kaars brandt.
Factoren die de wasverdamping beïnvloeden
Veel variabelen beïnvloeden de wasverdamping, wat op zijn beurt de brandtijd beïnvloedt. Sojawas en bijenwas hebben vaak de langste brandtijden. Er zijn echter nog andere factoren die het proces beïnvloeden en die de verdamping kunnen vertragen en kaarsvet langer kunnen laten branden.
- De omgevingstemperatuur waarbij je de kaars brandt, heeft invloed op de brandtijd. Hogere temperaturen zullen het versnellen, terwijl koelere temperaturen het vertragen.
- Kaarsadditieven, zoals geurstoffen, stearinezuur, talkzuur, het type lont en zelfs de kaarsenhouder/-container dragen bij aan de brandtijd en hoe snel de was brandt en verdampt.
- Het feit dat de pit te lang of te kort is om de brandstof efficiënt te verbranden, kan ook van invloed zijn op hoe snel de was verdampt.
Wat gebeurt er met kaarsvet?
Als een kaars brandt, kan het lijken alsof de was in het niets verdwijnt. Dat is niet het geval. De was verdampt in de atmosfeer en verandert door de reactie op hitte en vlammen van een vaste stof in een vloeistof in een gas. De kaars gebruikt de was als brandstof om de vlam brandend te houden, en wanneer de brandstof (was) volledig is verdampt, zal deze niet meer branden.
