Wie Kerzen brennen

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Video Summary

The video explores the science behind how a candle burns, revealing that it's not the solid wax itself that ignites, but rather the vaporized wax. Initially, attempts to burn scraped wax shavings fail because they don't reach a high enough temperature to vaporize. When heated with a gas burner, wax vapor forms, which then ignites, creating a flame. This process is analogous to water vaporizing. The flame's sustenance relies on capillary action drawing liquid wax up the wick, which then vaporizes. Oxygen availability plays a crucial role; the blue, inner part of the flame burns cleanly due to sufficient oxygen, while the yellow, outer part indicates incomplete combustion and soot formation due to insufficient oxygen. A surprising fact revealed is that soot, when heated, glows without a flame.

Short Highlights

Solid wax shavings do not burn; only vaporized wax ignites.
Capillary action draws liquid wax up the wick, where it vaporizes and burns.
The blue part of the flame burns cleanly due to sufficient oxygen.
The yellow part of the flame signifies incomplete combustion due to limited oxygen, producing soot.
Soot itself glows when heated, even without a direct flame.

Key Details

Kerzenwachs-Dampf als Brennstoff [00:09]

Festes Kerzenwachs brennt nicht direkt; es muss erst verdampfen, um brennbar zu werden.
Versuche, Wachsschnipsel mit einem Streichholz zu entzünden, scheitern, da sie nicht heiß genug werden, um zu verdampfen.
Durch Erhitzen mit einem Gasbrenner schmilzt das Wachs und bildet über der Dochtspitze einen Dampf, der sich entzünden lässt.
Dieser Prozess ist vergleichbar mit Wasser, das verdampft und Wasserdampf bildet.

Der Dampf habe ich dann versuchen anzuzünden und siehe da, der brennt wirklich richtig.

Kapillarwirkung und Docht [01:18]

Im Docht einer Kerze befindet sich nur wenig Wachs, dessen Hitze ausreicht, um es zu verdampfen und ein winziges Flämmchen zu erzeugen.
Dieses Flämmchen schmilzt das Wachs weiter, welches durch den Docht nach oben gezogen wird.
Die Kapillarwirkung zieht das flüssige Wachs den Docht entlang nach oben, ähnlich wie blau gefärbtes Wasser in einem Röhrchen steigt.
Dies ermöglicht eine kontinuierliche Zufuhr von brennbarem Material zur Flamme.

Das nennt man übrigens Kapillarwirkung.

Flammenzonen und Sauerstoffmangel [02:40]

Die Flamme einer Kerze hat verschiedene Zonen: unten hellblau, darüber kaum sichtbar, dann gelb, und über dem Gelb eine braune Zone.
Die hellblaue Zone unten ist der Bereich, in dem der Wachsdampf am besten und rückstandsfrei verbrennt, da hier ausreichend Sauerstoff vorhanden ist.
Im gelben Bereich, der den Großteil der Flamme ausmacht, verbrennt der Wachsdampf unvollständig, was auf Sauerstoffmangel zurückzuführen ist.
In der Mitte der Flamme bildet sich eine Wachsblase, und der dort entstehende Wachsdampf verbrennt nicht, da kein Sauerstoff hinkommt.

Wenn's kalt geworden ist, könnt ihr sehen, das ist wieder richtiges Wachs geworden.

Rußbildung und seine Eigenschaften [05:21]

Das schwarze Material, das sich bei unvollständiger Verbrennung bildet, ist Ruß.
Ruß entsteht dort, wo die Flamme nicht genügend Sauerstoff erhält und der Wachsdampf nicht vollständig verbrennt.
Ruß hat die merkwürdige Eigenschaft, dass er glüht, wenn er heiß wird, selbst wenn keine Flamme direkt darauf wirkt.
Dieses Glühen ist bei der gelben Flammenzone der Kerze sichtbar und ein Beweis für die unvollständige Verbrennung.

dieses schwarze ist etwas merkwürdiges, das ist Ruß.

Dochtverbrennung und Flammenstabilität [06:17]

Der Docht einer Kerze verbrennt nur an dem Ende, das aus der Flamme herausragt und mit Sauerstoff in Berührung kommt.
Der Rest des Dochts, der sich innerhalb der Flamme befindet, wo kein Sauerstoff ist, verbrennt nicht.
Würde der Docht an der frischen Luft, von Sauerstoff umgeben, brennen, würde er blitzartig abbrennen.
Die Flamme bleibt stabil, indem sie durch die Kapillarwirkung kontinuierlich flüssiges Wachs aufnimmt, das dann verdampft und verbrennt.