dijous, 18 de desembre de 2014

Com es consumeix una espelma?

Al bany en tinc una i de vegades l'encenc perquè l'estança faci bona olor. Una taula d'un restaurant a la qual s'intenta donar un toc romàntic. La meva àvia posant-ne una a Santa Llúcia. Les espelmes són un instrument que avui en dia és gairebé merament decoratiu o simbòlic, però que uns quants segles enrere eren la única font de llum artificial de la qual disposava la gent. Sigui quina sigui la utilitat que li donem, no deixa de ser una imatge bonica anar veient com la cera es va consumint fins que l'espelma acaba desapareixent. Aquest fet tan trivial, però, és un gran exemple de com hi ha reaccions químiques en tots i cadascun dels esdeveniments més quotidians.

Si ens aturem a pensar de què estan fetes les espelmes se seguida ens vindrà al cap que estan fetes de cera. Temps enrere aquesta cera s'obtenia de les abelles, de greix animal o d'alguns olis vegetals, però avui en dia la cera ha estat substituïda per la parafina. La cera feta de parafina no és res més que una barreja de diferents tipus d'hidrocarburs, és a dir, molècules fetes de llargues cadenes de carboni i hidrogen, que tenen una gran plasticitat tèrmica. Si ens hi feixem bé, una de les grans característiques de la cera de les espelmes és que és sòlida a temperatura ambient, quan l'escalfem esdevé líquida i finalment va desapareixent al llarg del procés, es consumeix. I és precisament aquesta gran capacitat de la cera de canviar d'estat físic ràpidament el que permet que una espelma s'encengui. 

Ens centrem en la cera de parafina, la més comuna en les espelmes d'avui en dia. Aquest compost té una temperatura de fusió d'entre 50 i 70 ºC aproximadament, mentre que per tal que passi d'estat líquid a gas cal que la temperatura s'elevi com a mínim fins als 370 ºC. La vaporització de la cera és imprescindible per tal d'iniciar la combustió, de manera que quan acostem un llumí a l'espelma sempre volem encendre el ble sense ésser conscients que en realitat el que ens interessa és fondre una mica de cera, que ja pot ser la del cos de l'espelma o la mica de cera que de vegades recobreix el ble. I per aconseguir-ho s'han d'assolir els ja anomenats 370ºC. El vapor de la cera s'encén amb el foc i comença a cremar a la regió del ble, i com qualsevol altra reacció de combustió necessita oxigen, allibera diòxid de carboni i aigua, i desprèn energia en forma d'escalfor. Aquesta escalfor es distribueix per l'ambient tant per conducció (contribueix a anar fonent la resta de la cera) com per convecció, tot promovent que les masses d'aire es desplacin i l'aire "net", ric en oxigen, arribi a la flama. Una combustió és un sistema que es va retroalimentant a ell mateix fins que s'acaba la font a cremar, per això són tan complicats d'extingir els incendis forestals: hi ha fusta a dojo, i només que faci una miqueta de vent s'afavoreix l'aport d'oxigen, un dels components imprescindibles de la reacció.

És força impressionant, també, pensar que la flama d'un llumí o d'un encenedor arriben fins a aquests 370 ºC necessaris per fondre la cera, 370 ºC són molts graus! Doncs encara són pocs: la flama d'un llumí (o d'un encenedor, o d'una espelma encesa, etc.) pot arribar fins als 1400 ºC aproximadament! Si ens la miréssim de ben a prop descobriríem que la flama no té pas un color homogeni, sinó que aquest va variant i que això és un fet indicatiu de la seva temperatura. La part més exterior, que és la que està més en contacte amb l'oxigen, és la regió més calenta, la que pot assolir aquests més de 1000 graus, i es caracteritza per tenir una coloració blavosa. La part més brillant de la flama, el centre, no és pas la més calenta malgrat que ho pugui semblar, i pot arribar als 1000 ºC. A la base de la flama, tocant al ble, aquesta es torna d'un color més ataronjat i té una temperatura prou remarcable, d'uns 800 ºC. Aquests valors varien segons el tipus de material que estem cremant i la presència de més o menys oxigen en l'aire, però ens ajuden a veure la gran quantitat d'energia que emmagatzema una senzilla flama.

Temperatures de fusió, de vaporització, regions més o menys calentes de la flama... Crec que davant de la imatge hipnòtica del vaivé d'una espelma i de l'ambient romàntic que evoca... Tot això queda en un segon pla.

4 comentaris :

XeXu 18 de desembre de 2014 a les 16:20  

Molt interessant aquest post! M'agrada aprendre coses que no solc plantejar-me com funcionen, sembla que això de cremar una espelma és el més normal del món, però la ciència no hi falta. I déu n'hi do les flames, i pensar que nosaltres estem com a molt a 37ºC... una simple flameta ens passa la mà per la cara.

Laia 16 de febrer de 2015 a les 0:07  

XeXu, la veritat és que jo tampoc m'imaginava que s'assolissin aquestes temperatures! El que sí m'ha fascinat sempre és el color que pot tenir una flama, que varia segons la temperatura i segons el material que crema... Recordo que a l'institut una vegada vam fer una pràctica de cremar diferents plàstics i un feia una flama verda que em va impressionar molt!

fanal blau 23 de febrer de 2015 a les 10:44  

Interessantíssim! Jo sóc una amant de les espelmes.
Gràcies!

Laia 1 de març de 2015 a les 22:02  

Fanal blau, jo també, m'encanten. En tinc d'olor, de decorades... I sempre he trobat fascinant la flama de l'espelma i les flames d'una llar de foc, però està molt bé també saber que si t'hi acostes gaire en surts escaldat.

Publica un comentari a l'entrada

  © Blogger templates 'Neuronic' by Ourblogtemplates.com 2008

Back to TOP