Zonen einer Kerzenflamme
Wer sich eine Kerzenflamme mal genauer anschaut, stellt fest, dass sich darin verschiedene Zonen ausmachen lassen. Während die eigentliche Flamme in Gelb- und Orangetönen erstrahlt, finden sich an deren Rändern, nahe dem Docht, auch blau leuchtende Regionen. Direkt über dem Docht schließt dagegen ein dunkler Bereich an. Neben den Farben variieren auch die Temperaturen innerhalb der Flamme: Oberhalb des Dochts sind es gerade einmal 600 Grad Celsius, in den Außenbereichen der gelben Flamme dagegen bis zu 1400 Grad Celsius.
Treibstoff der Kerze ist Wachs, beispielsweise Paraffin. Zündet man die Kerze an, schmilzt das Wachs rund um den Docht, steigt durch Kapillarwirkung im Docht auf und verdampft durch die Hitze der Flamme. Zunächst ist der Wachsdampf noch nicht genügend erhitzt und sammelt sich in einer dunklen, kühleren Zone um den Docht herum. Mit zunehmender Temperatur gen Flamme brechen die langen Kohlenwasserstoffketten im Paraffin (CnH2n+2) auf und verbinden sich teils zu neuen Molekülen. Schließlich werden diese Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff gen Flamme gezogen und mischen sich an deren Oberfläche mit Sauerstoff.
Kerzenflamme
In dieser sogenannten Reaktionszone reagieren die verschiedenen Moleküle sowohl miteinander als auch mit dem Sauerstoff, wobei Wärme freigesetzt wird. Letztlich an die Umgebung abgegeben werden zwar vor allem Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid, doch in den komplexen Reaktionen entsteht eine Vielzahl an Zwischenprodukten. Darunter auch molekularer Kohlenstoff (C2) und CH-Moleküle, die durch die sogenannte Chemilumineszenz für das bläuliche Licht nahe dem Docht der Kerze sorgen: Sie gehen bereits angeregt aus einer chemischen Reaktion hervor, das heißt, eines ihrer Elektronen besetzt ein höheres Energieniveau als im Grundzustand. Wenig später geben diese Moleküle ihre überschüssige Energie in Form von Licht wieder ab.
Während Atome nur ganz bestimmte Wellenlängen emittieren, verteilen sich diese bei Molekülen über einen größeren Wellenlängenbereich. Die stärkste Emission des CH-Moleküls liegt bei einer Wellenlänge von 432 Nanometern, was einer blauen Farbe entspricht. Die C2-Moleküle liefern gleich mehrere Blau- und Grüntöne bei 436, 475 und 520 Nanometern, den sogenannen Swan-Banden. Zusammengenommen erstrahlt der untere Bereich der Reaktionszone dadurch in einem blauen Licht. Tatsächlich erstreckt sich diese Zone über den gesamten Flammensaum – solange die Kerze nicht rußt –, doch abgesehen von der dunklen Region nahe dem Docht wird das fahle blaue Licht durch die deutlich hellere gelbe Emission überstrahlt.
Strahlungsspektren für verschiedene Temperaturen
Diese intensive Strahlung geht auf Rußpartikel zurück: In der Reaktionszone bilden sich kohlenstoffreiche Moleküle, die schließlich zu größeren Graphitpartikeln aus bis zu einigen Millionen Kohlenstoffatomen anwachsen. Durch die vorherrschenden Temperaturen von rund 1200 Grad Celsius beginnen die Rußteilchen zu glühen und geben somit – ebenso wie die Wendel in einer Glühlampe – Licht ab. Anders als Atome oder Moleküle geben die festen Partikel nicht nur einzelne Farben an, sondern ein kontinuierliches Spektrum.
Das Emissionsspektrum der Rußpartikel entspricht dabei annähernd dem eines Schwarzen Strahlers: Die Intensität des Lichts bei verschiedenen Wellenlängen wird allein durch die Temperatur der Flamme bestimmt. Bei 1200 Grad Celsius liegt das Intensitätsmaximum zwar bei 1970 Nanometern und damit im infraroten Bereich, doch im sichtbaren Spektralbereich dominieren rote bis hin zu gelben Wellenlängen – die typischen Farben einer Kerzenflamme.
Quelle: //www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/farben-einer-kerzenflamme/
Eine Sache, die ich gelernt habe, blieb jedoch Jahre in meinem Kopf: Es gibt eine richtige Art und Weise, wie man Kerzen abbrennt. Und die meisten Menschen kennen sie nicht.
Beachtet folgende Regeln und ihr werdet deutlich mehr von euren liebsten Kerzen haben.
1. Schneidet den Docht. Jedes Mal.
Jedes Mal bevor ihr eure Kerze anzünden wollt, solltet ihr den Docht auf einen halben bis einen Zentimeter kürzen. Ihr könnt dazu eine Schere oder einen Nagelzwicker verwenden. Es gibt auch spezielle Dochttrimmer, doch ganz gleich was ihr verwendet solltet ihr den Docht immer trimmen.
Warum? Ein gestutzter Docht gibt euch einen saubereren und helleren Schein. Ungekürzte Dochte verursachen meist eine komische Flammenform, die wie ein Pilz aussieht und das Licht dimmt, die Kerze also düsterer erscheinen lässt.
Bei längeren Dochten kommt es zudem sehr häufig vor, dass diese lästige Rauchspuren hinterlassen, die sich dann auf euren Gläsern absetzen und unschön aussehen. Wenn ihr den Docht kürzt, könnt ihr diese Spuren vermeiden.
2. Lasst das Wachs durchschmelzen.
Wenn eure Kerze angezündet ist, solltet ihr diese nicht ausblasen, bis die oberste Schicht des Wachses komplett durchgeschmolzen ist. Das dauert einige Stunden, weshalb ihr eine Kerze nicht anzünden solltet, wenn ihr nicht die Zeit dazu habt.
Solltet ihr ein vollständiges Schmelzen des Wachses nicht erreichen, dann habt ihr etwas gemacht, das wir Yankee Mitarbeiter als „Tunnelling“ bezeichnen. Der Docht sinkt immer tiefer und tiefer, wie ein Tunnel, der in der Mitte der Kerze entsteht. Hier seht ihr ein Bild davon:
Schließlich wird der Tunnel so groß, dass es schwer wird, den Docht überhaupt noch zu entfachen. Wichtiger dabei ist jedoch die Tatsache, dass das Wachs an den Seiten ungenutzt bleibt und ihr somit Stunden von schönen Düften und Brennzeit, die ihr bezahlt habt, verschwendet.
Es braucht Geduld, aber wenn ihr das Wachs immer durchschmelzen lässt, bleibt die Kerze flach und der Rand des Glases sauber, bis die Kerze komplett aufgebraucht wurde.
3. Kauft Kerzen mit mehreren Dochten.
Ich weiß aus Erfahrung, dass es schwer ist Zeit zu finden, um eine Kerze richtig abbrennen zu lassen. Die Lösung für dieses Problem? Kauft eine Kerze mit zwei oder drei Dochten. Mehr Flammen bedeuten mehr Hitze, was zu einem schnelleren Schmelzvorgang führt.
Seid vorsichtig mit extra breiten Kerzen, die nur einen Docht haben. Sollte die Kerze an der Oberfläche nur einen Docht besitzen und einen Durchmesser von über 10 Zentimeter haben, dann kauft diese nicht. Ein Docht wird niemals so viel Hitze entwickeln, dass das ganze Wachs schmelzen kann.
4. Haltet die Flamme von Luft fern, die sich bewegt.
Versucht eure brennende Kerze von Lüftern, Klimageräten oder offenen Fenstern fernzuhalten. Auch Bereiche, durch die viele Menschen laufen, sind nicht vorteilhaft. Sich bewegende Luft kann die Flamme irritieren, sodass unansehnliche schwarze Flecken auf dem Glas entstehen können.
Mit diesen Tipps könnt ihr nun eure Kerzen wie ein Profi abbrennen lassen.
Übersetzt von Matthias Olschewski