Comment fonctionnent les bougies

Comment fonctionnent les bougies

Aujourd'hui, j'ai découvert comment fonctionnent les bougies artificielles. Il n’ya rien de plus humoristique que de voir une personne devenir sifflante et étourdie lors d’une faible tentative de souffler des bougies qui se défendent!

Les bougies elles-mêmes fonctionnent sur un principe assez simple et ingénieux. Les trois éléments nécessaires au maintien du feu sont dissimulés dans un emballage pratique. Le carburant lui-même est le récipient en cire. Le catalyseur qui chauffe le carburant est la mèche. Une fois allumée, la cire qui entoure la flamme fond et est aspirée dans la mèche super absorbante. Plus la cire se rapproche de la flamme, plus elle devient chaude. Au moment où il atteint la flamme, il fait suffisamment chaud pour que la cire se vaporise et c’est la vapeur de cire qui brûle. L'oxygène dont il a besoin est toujours présent dans l'air, à environ 21%.

Il existe plusieurs types de cires utilisées pour fabriquer différents types de bougies. Les plus populaires sont; Paraffine, cire d'abeille, suif, baies et soja. Parce qu’il s’agit d’un sous-produit du pétrole brut et que l’on peut fabriquer plusieurs températures de fusion différentes, souvent à des coûts inférieurs, le type de cire de bougie le plus couramment utilisé est la paraffine. La paraffine à bas point de fusion a un point de fusion égal ou inférieur à 130 degrés Fahrenheit. La paraffine à point de fusion moyen fond entre 130 et 145 degrés, et la paraffine à point de fusion élevé fond entre 145 et 150 degrés. Plus le point de fusion de la paraffine est élevé, plus la cire de bougie est dure et durable. Presque toutes les bougies sont des bougies à la paraffine.

Alors, pourquoi est-il si difficile de souffler une bougie? Lorsque vous éteignez une bougie normale, il y a une petite braise à l'intérieur de la mèche qui continue à brûler. Cette braise est suffisamment chaude pour faire fondre la cire, mais pas assez pour enflammer les vapeurs et poursuivre le processus de combustion. Cette braise se refroidit simplement et la bougie s'éteint complètement. Dans les bougies, cependant, ils ajoutent un ingrédient qui s'enflamme à une température inférieure à celle de la cire de paraffine. Cet ingrédient est généralement un métal pyrophorique. Ces métaux sont des métaux qui s'enflamment à des températures extrêmement basses.

Le magnésium est le métal pyrophorique le plus utilisé dans les bougies, avec des flocons de magnésium noyés dans les mèches. Lorsque vous éteignez la bougie, la braise qui reste est suffisamment chaude pour allumer le magnésium (il suffit d’être à environ 800 degrés Fahrenheit). Lorsque ce magnésium brûle, il brûle si rapidement et à des températures suffisamment élevées pour que la paraffine se vaporise et s'enflamme et que le processus de combustion se poursuive.

La question évidente se pose alors. Pourquoi tout le magnésium dans la mèche n’éteint-il pas lorsque la bougie chauffe allume normalement? La réponse réside dans la rapidité avec laquelle le magnésium brûle et dans quelle quantité d'oxygène est nécessaire pour permettre ce processus. Comme la bougie brûle normalement, la mèche est refroidie par la cire de paraffine liquide. (semblable à la façon dont vous pouvez tenir un gobelet en papier rempli d'eau au-dessus d'un feu et le gobelet ne brûlera pas, car l'eau refroidira le gobelet) La barrière que la cire crée entre le magnésium dans la mèche et l'air aide également à garder le magnésium de l'éclairage. Mais une fois la bougie éteinte, la mèche est exposée à la braise et à l'air, et le tour est joué! Du plaisir pour tout le monde, sauf les asthmatiques!

Faits bonus:

  • Une bougie à la paraffine est facile à éteindre, car seule une infime quantité de cire est exposée à la chaleur et par conséquent se brûle. Si un réservoir entier de paraffine liquide prenait feu, ce serait comme tout autre incendie d'hydrocarbures, comme l'huile de moteur, et il serait extrêmement difficile de l'éteindre.
  • La méthode de lutte contre l'incendie la plus courante pour éteindre un feu d'hydrocarbures consiste à recouvrir la piscine en feu d'une couche de mousse, séparant ainsi l'oxygène de l'air et du liquide en combustion.
  • Dans une flamme de bougie, un quart de l'énergie créée est libérée sous forme de chaleur, qui rayonne dans de nombreuses directions. Environ 4% de la chaleur de la bougie est utilisée pour faire fondre la cire.
  • La couleur peut nous donner un indice quant à la température de la flamme de la bougie. Un bleu clair indique env. 1400 degrés Celsius et est la partie la plus chaude d'une flamme de bougie. À mesure que la flamme se refroidit, la couleur passe au jaune, puis à l'orange et enfin au rouge; flamme rouge est généralement autour de 800 degrés Celsius.
  • Le magnésium est le huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre. Il représente environ 2% de la masse de la Terre. C'est le neuvième élément le plus abondant dans l'univers connu.
  • Il y a trois «zones de réaction» principales dans une bougie. La partie où la combustion commence s'appelle la zone de réaction primaire. Dans la zone de réaction principale, le processus de combustion prend fin. La zone lumineuse est l'endroit où le carbone libre brûle et libère de la lumière.

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