TRANSCRIÇÃO · CC BY 3.0

A História Química de uma Vela: Porque é que a Chama é Brilhante

Tradução automática para o português do Brasil. Gerada e salva em 2026-10-23. Pode conter erros; confira os termos e as citações na versão em inglês e no vídeo original. Os horários são os mesmos da fonte. A transcrição original em inglês está disponível abaixo.

A segunda palestra sobre a vela usa experimentos com vapor, fuligem e combustão para explicar onde uma chama queima e por que partículas de carbono aquecidas emitem luz.

engineerguy · Publicado em · 14 min · Inglês · Licença: CC BY 3.0 · Fonte: assistir no YouTube

Fonte da transcrição: legendas enviadas pelo criador no YouTube. Pontuação por IA adicionada pelo Vidleaf; redação original e âncoras de carimbo de tempo preservadas. A transcrição original está disponível abaixo.

Resumo gerado por IA

Esta palestra examina o que acontece em diferentes partes da chama de uma vela, por que acontece e para onde vai a vela. Um tubo de vidro curvado extrai a cera da vela do meio da chama como um fluido vaporoso que se condensa, e esse vapor pode ser levado a um ponto distante e aceso, produzindo a chama longe da vela; o vapor da chama superior não queima mais porque já está queimado. O vapor combustível no pavio encontra o ar do lado de fora, e o papel mantido sobre a chama mostra que o calor está em um anel onde o ar e o combustível se encontram. Um pote de ar permite que a vela queime bem no início antes que a chama diminua e se apague por falta de ar fresco suficiente, e um pavio maior feito de bolas de algodão produz um fluxo visível de fuligem preta devido à combustão imperfeita. A pólvora queimando com chama e a limalha de ferro queimando sem chama são comparadas, e o licopódio mostra uma nuvem de chama cujo ruído impetuoso prova que a combustão não foi contínua. Um tubo mergulhado na parte luminosa produz um vapor preto que não queima — a fumaça da vela, o mesmo carbono — e a palestra argumenta que a chama da vela deve seu brilho a partículas sólidas, já que uma chama de Bunsen de propano misturada com ar suficiente queima pálida e azul. Por fim, um recipiente que captura os produtos da vela fica turvo e a luz queima fracamente, e uma colher de água fria mantida sobre a vela fica opaca, mostrando que é a água que causa a opacidade.

Gerado a partir da transcrição. Verifique as passagens vinculadas em relação ao vídeo original.

Resumos de capítulos com carimbos de tempo

Vapor e Combustão da Chama da Vela

  • [0:27] A palestra passa a tratar de como determinar o que acontece em partes específicas da chama, por que acontece e para onde vai a vela.
  • [0:47] Um tubo de vidro curvado introduzido no meio da chama extrai algo que cai no fundo de um frasco como uma substância pesada.
  • [1:20] A substância extraída da chama é cera de vela transformada em um fluido vaporoso, não um gás; um gás permanece permanente enquanto um vapor se condensa.
  • [1:29] Soprar uma vela produz um cheiro desagradável devido à condensação desse vapor.
  • [1:54] Aquecer cera em um frasco de vidro produz vapor como o do meio da vela, que pode ser incendiado.
  • [2:15] Um tubo disposto na chama leva o vapor a um ponto distante onde pode ser aceso, produzindo a chama da vela longe da vela.
  • [2:36] Há duas ações distintas: a produção do vapor e sua combustão, ambas ocorrendo em partes específicas da vela.
  • [2:49] O vapor extraído da parte superior da chama não é mais combustível porque já está queimado.
  • [3:04] O vapor combustível está no pavio, no meio da chama, o ar está do lado de fora, e uma intensa ação química entre eles ocorre enquanto a luz é obtida e o vapor é consumido.
  • [3:29] Segurar papel sobre a chama mostra que o calor não está dentro, mas em um anel onde o ar e o combustível se encontram.
  • [3:58] O ar é absolutamente necessário para a combustão, e o ar fresco é necessário.

Combustão da Vela e Ar

  • [4:11] Um pote de ar colocado sobre uma vela permite que ela queime bem no início, depois a chama se eleva, enfraquece e se apaga.
  • [4:29] O pote está cheio de ar em parte alterado e em parte não alterado, mas falta ar fresco suficiente necessário para a combustão da vela.
  • [4:38] Esses são pontos que os jovens químicos devem reunir, e um estudo mais aprofundado dessa ação revela etapas interessantes de raciocínio.
  • [4:47] Os casos abordados são a combustão da vela, uma vela apagada por falta de ar e a combustão imperfeita.

Combustão Imperfeita e Fuligem

  • [5:07] Um pavio maior feito de bolas de algodão requer um suprimento maior de ar ou a combustão se torna menos perfeita.
  • [5:22] Uma corrente visível de fuligem preta sobe da chama, mostrando combustão imperfeita porque não consegue obter ar suficiente.
  • [5:37] Quando as coisas necessárias à combustão de uma vela estão ausentes, resultados muito ruins são produzidos.
  • [5:46] O anel carbonizado no papel mostra que queimar uma vela produz fuligem — carvão ou carbono.
  • [6:01] Devemos examinar se a combustão é sempre na forma de uma chama ou se existem outras condições de chama.

Chama versus combustão sem chama

  • [6:12] A pólvora contém carbono e outros materiais que a fazem queimar com chama.
  • [6:23] Ferro pulverizado, ou limalha de ferro, é introduzido como a segunda substância.
  • [6:32] O experimento proposto queima pólvora e limalha de ferro juntas para mostrar a diferença entre substâncias que queimam com e sem chama.
  • [6:48] Na combustão, a pólvora queima com uma chama enquanto a limalha é lançada para cima e queima sem produzir chama.
  • [7:21] Essas duas distinções na combustão estão na base de toda a utilidade e beleza da chama usada para emitir luz.
  • [7:29] A adequação do óleo, gás ou vela para iluminação depende desses diferentes tipos de combustão.
  • [7:39] A chama tem condições tão curiosas que distinguir os tipos de combustão exige inteligência e fineza de discriminação.

Experimento da Chama de Licopódio

  • [7:53] O licopódio consiste em pequenas partículas separadas, cada uma das quais pode produzir um vapor e sua própria chama, embora a queima apareça como uma única chama.
  • [8:00] Atear fogo a uma quantidade de licopódio mostra o efeito.
  • [8:12] O resultado é uma nuvem de chama aparentemente em um só corpo, mas o ruído impetuoso prova que a combustão não foi contínua ou regular.
  • [8:17] Este não é um exemplo de combustão como o da limalha discutida anteriormente, à qual o palestrante retorna.
  • [8:26] O palestrante propõe pegar uma vela e examinar sua parte mais brilhante.

Vapor Negro e Partículas Sólidas da Chama da Vela

  • [8:31] As partículas negras vistas antes evoluem da chama e agora evoluem de uma maneira diferente.
  • [8:41] O tubo de vidro é disposto para mergulhar apenas na parte luminosa, apenas mais alto do que no primeiro experimento.
  • [8:50] Em vez do vapor branco anterior, aparece um vapor negro tão negro quanto tinta.
  • [8:59] Quando se aproxima uma luz do vapor negro, ele não queima.
  • [9:10] As partículas são apenas a fumaça da vela, o mesmo carbono que existe na vela.
  • [9:25] As substâncias que voavam ao redor de Londres como fuligens e negros são a própria beleza e vida da chama.
  • [9:38] Sempre que uma substância queima sem assumir o estado vaporoso, seja tornando-se líquida ou permanecendo sólida, ela se torna extremamente luminosa.
  • [9:52] A chama da vela deve seu brilho à presença de partículas sólidas.

Partículas de Carbono e Luz da Chama

  • [10:03] Um pedaço de carbono ou carvão queima e emite luz exatamente como faria como parte de uma vela.
  • [10:13] O calor na chama de uma vela decompõe o vapor de cera e libera partículas de carbono, que sobem aquecidas e incandescentes.
  • [10:23] As partículas queimadas nunca deixam uma vela como carbono, mas saem para o ar como uma substância perfeitamente invisível.
  • [10:33] Mesmo uma coisa suja como o carvão pode se tornar incandescente por meio desse processo.
  • [10:45] Todas as chamas brilhantes contêm essas partículas sólidas, seja produzidas durante a queima como na vela, seja imediatamente após serem queimadas como com pólvora e limalha de ferro.

Brilho da Chama e Partículas de Combustão

  • [11:00] Clorato de potássio misturado com açúcar acende instantaneamente quando tocado com uma gota de ácido sulfúrico, ilustrando a ação química.
  • [11:24] A chama brilhante são partículas sólidas se desprendendo, e sem separação de partículas não há brilho.
  • [11:40] A chama de uma vela deve seu brilho à separação das partículas de carbono durante a combustão.
  • [11:50] Adicionar ar suficiente a uma chama de propano de Bunsen para que tudo queime antes que as partículas sejam liberadas remove o brilho.
  • [12:04] O gás ainda contém bastante carbono, mas a mistura com a atmosfera antes de queimar torna a chama pálida e azul.
  • [12:12] A diferença se deve unicamente ao fato de as partículas sólidas não serem separadas antes de o gás queimar.
  • [12:17] A combustão de uma vela produz produtos, sendo uma porção carvão ou fuligem, que, ao queimar, produz outro produto.

Produtos da Vela Escurecem a Luz e o Recipiente

  • [12:35] Um recipiente captura todos os produtos da vela, e suas paredes ficam bastante opacas.
  • [12:42] As laterais do pote ficam embaçadas e a luz começa a queimar fracamente.
  • [12:47] Os produtos tornam a luz fraca e também tornam as laterais do recipiente opacas.
  • [12:51] Uma colher de água fria, enxugada e segurada sobre uma vela de modo a não fuliginá-la, fica embaçada como as paredes do recipiente.
  • [13:17] É a água que causa o embaçamento.
  • [13:21] A água pode ser feita, sem dificuldade, assumir a forma de um líquido.

[0:15] Estávamos ocupados na última vez que nos encontramos considerando o caráter geral e o arranjo no que diz respeito à porção fluida de uma vela, e a maneira como esse fluido chegou ao lugar da combustão. E agora, tenho que pedir sua atenção para os meios pelos quais somos capazes de verificar o que acontece em qualquer parte particular da chama — por que acontece, o que faz ao acontecer, e para onde, afinal, vai toda a vela, porque, como você sabe muito bem, uma vela trazida diante de nós e queimada desaparece, se queimada adequadamente, sem o menor traço de sujeira no castiçal — e este é um fenômeno muito curioso. Examinaremos primeiro esta parte escura. E agora, pego este tubo de vidro curvado e introduzo uma extremidade no meio da chama.

[0:59] Você vê imediatamente que algo está saindo da chama. Na outra extremidade você verá que algo da parte central da chama é gradualmente extraído, passa pelo tubo e entra naquele frasco, e lá se comporta de maneira muito diferente do que faz ao ar livre. Não apenas escapa da extremidade do tubo, mas cai para o fundo do frasco como uma substância pesada, como de fato é. Descobrimos que é a cera da vela transformada em um fluido vaporoso — não um gás. (Você deve aprender a diferença entre um gás e um vapor: um gás permanece permanente, um vapor é algo que se condensa.) Se você soprar uma vela, perceberá um cheiro muito desagradável, resultante da condensação desse vapor. Isso é muito diferente do que você tem fora da chama; e, para tornar isso mais claro para você, estou prestes a produzir e atear fogo a uma porção maior desse vapor — pois o que temos em pequena escala em uma vela, para entender completamente, devemos, como cientistas, produzir em maior escala, se necessário, para que possamos examinar as diferentes partes.

[1:54] Aqui está um pouco de cera em um frasco de vidro, e eu a aqueci, como o interior daquela chama de vela é quente, e a matéria ao redor do pavio é quente. Você vê que a cera se tornou fluida, e há um pouco de fumaça saindo dela e vapor subindo que posso atear fogo. Este, então, é exatamente o mesmo tipo de vapor que temos no meio da vela. Arranjei cuidadosamente outro tubo na chama, e consegui, com um pouco de cuidado, fazer com que esse vapor passasse pelo tubo até a outra extremidade, onde vou acendê-lo, e obter absolutamente a chama da vela em um lugar distante dela.

[2:31] Agora, olhe para isso. Não é um experimento muito bonito? E você vê por isto que há claramente dois tipos diferentes de ação — uma a produção do vapor, e a outra a combustão dele — ambas ocorrendo em partes particulares da vela. Não obterei vapor daquela parte que já está queimada. Se eu levantar o tubo para a parte superior da chama, assim que o vapor tiver sido varrido, o que sair não será mais combustível: já está queimado. Como queimado? Ora, queimado assim: no meio da chama, onde está o pavio, há este vapor combustível; no exterior da chama está o ar que acharemos necessário para a queima da vela; entre os dois, ocorre intensa ação química, pela qual o ar e o combustível agem um sobre o outro, e no mesmo instante em que obtemos luz o próprio vapor é consumido. Se você examinar onde está o calor de uma vela, descobrirá que ele está arranjado de maneira muito curiosa. Suponha que eu pegue esta vela e segure um pedaço de papel bem próximo à chama,

[3:34] onde está o calor daquela chama? Você não vê que não está no interior? Está em um anel, exatamente no lugar onde eu lhe disse que estava a ação química; e mesmo no meu modo irregular de fazer este experimento, se não houver muita perturbação, sempre haverá um anel porque o calor está onde o ar e o combustível se encontram. Isso é importantíssimo para nós à medida que prosseguimos com nosso assunto. O ar é absolutamente necessário para a combustão; e, mais ainda, devo fazer você entender que ar fresco é necessário, ou então seremos imperfeitos em nosso raciocínio e em nossos experimentos.

[4:11] Aqui está um pote de ar. Coloco-o sobre uma vela . . . . . . e ela queima muito bem nele no início, mostrando que o que eu disse sobre isso é verdade; mas logo haverá uma mudança. Veja como a chama está se elevando, logo enfraquecendo e por fim se apagando. E apagando, por quê? O pote está cheio de ar, em parte alterado, em parte não alterado; mas não contém ar fresco suficiente que é necessário para a combustão de uma vela. Esses são todos pontos que nós, como jovens químicos, temos que reunir; e se olharmos um pouco mais de perto para esse tipo de ação, logo encontraremos certas etapas de raciocínio extremamente interessantes.

[4:47] Temos o caso da combustão de uma vela; temos o caso de uma vela sendo apagada por falta de ar; e temos agora o caso da combustão imperfeita; e isso é para nós tão interessante que quero que você o entenda tão completamente quanto entende o caso de uma vela queimando da melhor maneira possível. Agora farei uma grande chama, porque precisamos da maior ilustração possível. Aqui está um pavio maior feito dessas bolas de algodão. Todas essas coisas são iguais às velas, afinal. Se temos pavios maiores, devemos ter um suprimento maior de ar, ou teremos combustão menos perfeita.

[5:22] Agora observe a substância negra subindo para a atmosfera; há um fluxo regular dela. Veja a fuligem que voa da chama: veja como é imperfeita a combustão, porque ela não consegue obter ar suficiente. O que está acontecendo, então? Ora, certas coisas necessárias à combustão de uma vela estão ausentes, e resultados muito ruins são produzidos em consequência; mas vemos o que acontece a uma vela quando ela é queimada em um estado puro e adequado de ar. Lembre-se do anel carbonizado no papel, e do outro lado você vê que a queima de uma vela produz o mesmo tipo de fuligem — carvão ou carbono. Deixe-me explicar a você — pois é bastante necessário para o nosso propósito — que, embora eu pegue uma vela e lhe dê, como resultado geral, sua combustão na forma de uma chama, devemos ver se a combustão é sempre nessa condição, ou se há outras condições de chama; e logo descobriremos que existem, e que são muito importantes para nós.

[6:12] Aqui está um pouco de pólvora. Você sabe que a pólvora queima com chama — podemos muito bem chamá-la de chama. Ela contém carbono e outros materiais, que juntos fazem com que ela queime com chama. E aqui está um pouco de ferro pulverizado, ou limalha de ferro. Agora, proponho queimar essas duas coisas juntas. Meu objetivo é fazer com que a pólvora incendeie a limalha e a queime no ar, e assim mostrar a diferença entre substâncias que queimam com chama e sem chama. Agora, aqui está a mistura; e quando eu a incendiar, você deve observar a combustão, e verá que ela é de dois tipos. Você verá a pólvora queimando com chama, e a limalha sendo lançada para cima. Você as verá queimando também, mas sem produção de chama. Cada uma queimará separadamente.

[7:17] Ali está a pólvora, que queima com chama; e ali está a limalha — ela queima com um tipo diferente de combustão. Você vê, então, essas duas grandes distinções; e dessas diferenças dependem toda a utilidade e toda a beleza da chama que usamos com o propósito de emitir luz. Quando usamos óleo, ou gás, ou vela, com o propósito de iluminação, sua adequação depende toda desses diferentes tipos de combustão. Existem condições tão curiosas de chama que é preciso alguma habilidade e fineza de discriminação para distinguir os tipos de combustão um do outro. Por exemplo, aqui está um pó muito combustível, consistindo, como você vê...

[7:52] ... de pequenas partículas separadas. Chama-se licopódio, e cada uma dessas partículas pode produzir um vapor e produzir sua própria chama; mas, para vê-las queimando, você imaginaria que era tudo uma só chama. Agora vou atear fogo a uma quantidade, e você verá o efeito. Vimos uma nuvem de chama, aparentemente em um só corpo; mas aquele ruído sibilante era prova de que a combustão não era contínua ou regular. Este não é um exemplo de combustão como a da limalha de que venho falando, à qual devemos agora retornar.

[8:26] Suponha que eu pegue uma vela e examine aquela parte dela que parece mais brilhante aos nossos olhos. Por quê? Ali obtenho aquelas partículas negras, que você já viu muitas vezes evoluírem da chama, e que agora vou evoluir de uma maneira diferente. Arranjei o tubo de vidro de modo a mergulhar apenas nesta parte luminosa, como em nosso primeiro experimento, só que mais alto. Você vê o resultado. Em vez de termos o mesmo vapor branco que tínhamos antes, agora temos um vapor negro. Lá vai ele, tão negro quanto tinta. Certamente é muito diferente do vapor branco; e quando aproximamos uma luz dele, descobriremos que ele não queima.

[9:10] Bem, essas partículas, como eu disse antes, são apenas a fumaça da vela. Ora, é o mesmo carbono que existe na vela. E como ele sai da cera da vela? Evidentemente existia na cera, ou então não o teríamos aqui. E agora quero que você me acompanhe nesta explicação. Você dificilmente pensaria que todas aquelas substâncias que voavam ao redor de Londres, na forma de fuligens e negros, são a própria beleza e vida da chama, e que são queimadas como aquela limalha de ferro foi queimada. Quero que você agora me acompanhe neste ponto: que sempre que uma substância queima, como a limalha de ferro queimou na chama da pólvora, sem assumir o estado vaporoso (quer se torne líquida ou permaneça sólida), ela se torna extremamente luminosa. O que tenho a dizer é aplicável a todas as substâncias, quer queimem ou não queimem; que elas são extremamente brilhantes se mantêm sua forma sólida, e que é a essa presença de partículas sólidas na chama da vela que ela deve seu brilho.

[10:03] Tenho aqui um pedaço de carbono ou carvão, que queimará e nos dará luz exatamente da mesma maneira como se fosse queimado como parte de uma vela. O calor que está na chama de uma vela decompõe o vapor da cera e libera as partículas de carbono — elas sobem aquecidas e incandescentes como este agora está incandescente, e então entram no ar. Mas as partículas, quando queimadas, nunca saem de uma vela na forma de carbono. Elas saem para o ar como uma substância perfeitamente invisível. Falarei sobre isso mais tarde. Não é belo pensar que tal processo está acontecendo, e que uma coisa tão suja como o carvão pode se tornar tão incandescente? Você vê que chega a isto — que todas as chamas brilhantes contêm essas partículas sólidas; todas as coisas que queimam e produzem partículas sólidas, seja durante o tempo em que estão queimando, como na vela, seja imediatamente após serem queimadas, como no caso da pólvora e da limalha de ferro — todas essas coisas nos dão esta luz gloriosa e bela.

[11:00] Misturei clorato de potássio e açúcar. Vou tocar neles com uma gota de ácido sulfúrico, com o propósito de lhe dar uma ilustração de ação química, e eles queimarão instantaneamente. Agora, pela aparência das coisas, você pode julgar por si mesmo se eles produzem matéria sólida ao queimar. Dei-lhe a linha de raciocínio que lhe permitirá dizer se produzem ou não; pois o que é esta chama brilhante senão as partículas sólidas saindo? Quando as partículas não são separadas, você não obtém brilho. A chama de uma vela deve seu brilho à separação, durante a combustão, dessas partículas de carbono. Posso alterar muito rapidamente esse arranjo.

[11:50] Aqui, por exemplo, está uma chama amarela brilhante de propano em um bico de Bunsen. Suponhamos que eu adicione tanto ar à chama a ponto de fazer tudo queimar antes que aquelas partículas sejam liberadas; não terei este brilho. Há bastante carbono no gás; mas, porque a atmosfera pode chegar até ele e se misturar com ele antes que ele queime, você vê como a chama é pálida e azul. A diferença se deve unicamente ao fato de as partículas sólidas não serem separadas antes de o gás queimar. Você observa que há certos produtos como resultado da combustão de uma vela, e que, desses produtos, uma porção pode ser considerada como carvão, ou fuligem; que o carvão, quando depois queimado, produz algum outro produto; e nos importa muito agora determinar qual é esse outro produto.

[12:35] Este recipiente captura todos os produtos da vela, e você verá em breve que as paredes do recipiente ficam completamente opacas. As laterais do frasco ficam embaçadas, e a luz começa a queimar fracamente. São os produtos, você vê, que tornam a luz tão fraca, e é a mesma coisa que torna as laterais do recipiente tão opacas. Se eu pegar uma colher que esteve na água fria, enxugá-la e segurá-la sobre uma vela — de modo a não fuliginá-la — você descobrirá que ela fica embaçada, assim como as paredes do recipiente ficam embaçadas. E agora, apenas para levar seus pensamentos adiante para o momento em que nos encontraremos de novo, deixe-me dizer que é a água que causa o embaçamento.

[13:21] Vou mostrar a você que podemos fazer com que ela, sem dificuldade, assuma a forma de um líquido.

Ver a transcrição original em inglês

[0:15] W‌e were occupied the last time we met in considering the general character and arrangement as regards the fluid portion of a candle, and the way in which that fluid got into the place of combustion. And now, I have to ask your attention to the means by which we are enabled to ascertain what happens in any particular part of the flame—why it happens, what it does in happening, and where, after all, the whole candle goes to, because, as you know very well, a candle being brought before us and burned, disappears, if burned properly, without the least trace of dirt in the candlestick—and this is a very curious phenomenon. We will examine this dark part first. And now, I take this bent glass tube, and introduce one end into the middle of the flame.

[0:59] You see at once that something is coming from the flame. At the other end you will see that something from the middle part of the flame is gradually drawn out, and goes through the tube and into that flask, and there behaves very differently from what it does in the open air. It not only escapes from the end of the tube, but falls down to the bottom of the flask like a heavy substance, as indeed it is. We find that it is the wax of the candle made into a vaporous fluid—not a gas. (You must learn the difference between a gas and a vapor: a gas remains permanent, a vapor is something that will condense.) If you blow out a candle, you perceive a very nasty smell, resulting from the condensation of this vapor. This is very different from what you have outside the flame; and, in order to make that more clear to you, I am about to produce and set fire to a larger portion of this vapor—for what we have in the small way in a candle, to understand thoroughly, we must, as scientists, produce in a larger way, if needful, that we may examine the different parts.

[1:54] Here is some wax in a glass flask, and I’ve made it hot, as the inside of that candle-flame is hot, and the matter about the wick is hot. You see that the wax has become fluid, and there is a little smoke coming from it and vapor rising up that I can set on fire. This, then, is exactly the same kind of vapor as we have in the middle of the candle. I have arranged another tube carefully in the flame, and I was able, by a little care, to get that vapor to pass through the tube to the other extremity, where I will light it, and obtain absolutely the flame of the candle at a place distant from it.

[2:31] Now, look at that. Is not that a very pretty experiment? And you see from this that there are clearly two different kinds of action—one the production of the vapor, and the other the combustion of it—both of which take place in particular parts of the candle. I shall get no vapor from that part which is already burnt. If I raise the tube to the upper part of the flame, so soon as the vapor has been swept away, what comes away will be no longer combustible: it is already burned. How burned? Why, burned thus: in the middle of the flame, where the wick is, there is this combustible vapor; on the outside of the flame is the air which we shall find necessary for the burning of the candle; between the two, intense chemical action takes place, whereby the air and the fuel act upon each other, and at the very same time that we obtain light the vapor itself is consumed. If you examine where the heat of a candle is, you will find it very curiously arranged. Suppose I take this candle, and hold a piece of paper close upon the flame,

[3:34] where is the heat of that flame? Do you not see that it is not in the inside? It is in a ring, exactly in the place where I told you the chemical action was; and even in my irregular mode of making this experiment, if there is not too much disturbance, there will always be a ring because the heat is where the air and the fuel come together. This is most important for us as we proceed with our subject. Air is absolutely necessary for combustion; and, what is more, I must have you understand that fresh air is necessary, or else we should be imperfect in our reasoning and our experiments.

[4:11] Here is a jar of air. I place it over a candle . . . . . . and it burns very nicely in it at first, showing that what I have said about it is true; but there will soon be a change. See how the flame is drawing upwards, presently fading, and at last going out. And going out, why? The jar is full of air, partly changed, partly not changed; but it does not contain sufficient of the fresh air which is necessary for the combustion of a candle. These are all points which we, as young chemists, have to gather up; and if we look a little more closely into this kind of action, we shall soon find certain steps of reasoning extremely interesting.

[4:47] We have the case of the combustion of a candle; we have the case of a candle being put out by the want of air; and we have now the case of imperfect combustion; and this is to us so interesting, that I want you to understand it as thoroughly as you do the case of a candle burning in its best possible manner. I will now make a great flame, because we need the largest possible illustration. Here is a larger wick made from these cotton balls. All these things are the same as candles, after all. If we have larger wicks, we must have a larger supply of air, or we shall have less perfect combustion.

[5:22] Now look at the black substance going up into the atmosphere; there is a regular stream of it. Look at the soot that flies off from the flame: see what an imperfect combustion it is, because it cannot get enough air. What, then, is happening? Why, certain things which are necessary to the combustion of a candle are absent, and very bad results are accordingly produced; but we see what happens to a candle when it is burnt in a pure and proper state of air. Recall the charred ring on the paper, and on the other side you see that the burning of a candle produces the same kind of soot—charcoal or carbon. Let me explain to you—as it is quite necessary for our purpose—that, although I take a candle and give you, as the general result, its combustion in the form of a flame, we must see whether combustion is always in this condition, or whether there are other conditions of flame; and we shall soon discover that there are, and that they are most important to us.

[6:12] Here is a little gunpowder. You know that gunpowder burns with flame— we may fairly call it flame. It contains carbon and other materials, which altogether cause it to burn with a flame. And here is some pulverised iron, or iron filings. Now, I propose burning these two things together. My object being to make the gunpowder set fire to the filings and burn them in the air, and thereby show the difference between substances burning with flame and not with flame. Now, here is the mixture; and when I set fire to it, you must watch the combustion, and you will see that it is of two kinds. You will see the gunpowder burning with a flame, and the filings thrown up. You will see them burning too, but without the production of flame. They will each burn separately.

[7:17] There is the gunpowder, which burns with a flame; and there are the filings—they burn with a different kind of combustion. You see, then, these two great distinctions; and upon these differences depend all the utility and all the beauty of flame which we use for the purpose of giving off light. When we use oil, or gas, or candle, for the purpose of illumination, their fitness all depends upon these different kinds of combustion. There are such curious conditions of flame, that it requires some cleverness and nicety of discrimination to distinguish the kinds of combustion one from another. For instance, here is a powder which is very combustible, consisting, as you see . . .

[7:52] . . . , of separate little particles. It is called lycopodium, and each of these particles can produce a vapor, and produce its own flame; but, to see them burning, you would imagine it was all one flame. I will now set fire to a quantity, and you will see the effect. We saw a cloud of flame, apparently in one body; but that rushing noise was proof that the combustion was not a continuous or a regular one. This is not an example of combustion like that of the filings I have been speaking of, to which we must now return.

[8:26] Suppose I take a candle, and examine that part of it which appears brightest to our eyes. Why? There I get those black particles, which already you have seen many times evolved from the flame, and which I am now about to evolve in a different way. I have arranged the glass tube so as just to dip into this luminous part, as in our first experiment, only higher. You see the result. In place of having the same white vapor that we had before, we now have a black vapor. There it goes, as black as ink. It is certainly very different from the white vapor; and when we put a light to it, we shall find that it does not burn.

[9:10] Well, these particles, as I said before, are just the smoke of the candle. Why, it is the same carbon which exists in the candle. And how comes it out of the candle wax? It evidently existed in the wax, or else we should not have had it here. And now I want you to follow me in this explanation. You would hardly think that all those substances which flew around London, in the form of soots and blacks, are the very beauty and life of the flame, and which are burned as those iron filings were burned. I want you now to follow me in this point, that whenever a substance burns, as the iron filings burnt in the flame of gunpowder, without assuming the vaporous state (whether it becomes liquid or remains solid), it becomes exceedingly luminous. What I have to say is applicable to all substances, whether they burn or whether they do not burn; that they are exceedingly bright if they retain their solid form, and that it is to this presence of solid particles in the candle-flame that it owes its brilliancy.

[10:03] I have here a piece of carbon or charcoal, which will burn and give us light exactly in the same manner as if it were burnt as part of a candle. The heat that is in the flame of a candle decomposes the vapor of the wax, and sets free the carbon particles—they rise up heated and glowing as this now glows, and then enter into the air. But the particles when burnt never pass off from a candle in the form of carbon. They go off into the air as a perfectly invisible substance. I shall tell you about this later. Is it not beautiful to think that such a process is going on, and that such a dirty thing as charcoal can become so incandescent? You see it comes to this—that all bright flames contain these solid particles; all things that burn and produce solid particles, either during the time they are burning, as in the candle, or immediately after being burnt, as in the case of the gunpowder and iron-filings—all these things give us this glorious and beautiful light.

[11:00] I’ve mixed potassium chlorate and sugar. I shall touch them with a drop of sulfuric acid, for the purpose of giving you an illustration of chemical action, and they will instantly burn. Now, from the appearance of things, you can judge for yourselves whether they produce solid matter in burning. I have given you the train of reasoning which will enable you to say whether they do or do not; for what is this bright flame but the solid particles passing off? When the particles are not separated, you get no brightness. The flame of a candle owes its brightness to the separation, during combustion, of these particles of carbon. I can very quickly alter that arrangement.

[11:50] Here, for instance, is a bright yellow flame from propane in a Bunsen burner. Supposing I add so much air to the flame as to cause all to burn before those particles are set free, I shall not have this brightness. There is plenty of carbon in the gas; but, because the atmosphere can get to it, and mix with it before it burns, you see how pale and blue the flame is. The difference is solely due to the solid particles not being separated before the gas is burnt. You observe that there are certain products as the result of the combustion of a candle, and that of these products one portion may be considered as charcoal, or soot; that charcoal, when afterwards burnt, produces some other product; and it concerns us very much now to ascertain what that other product is.

[12:35] This vessel captures all the products of the candle, and you will presently see that the vessel’s walls become quite opaque. The sides of the jar become cloudy, and the light begins to burn feebly. It is the products, you see, which make the light so dim, and this is the same thing which makes the sides of the vessel so opaque. If I take a spoon that has been in the cold water, wipe it dry, and hold it over a candle—so as not to soot it—you will find that it becomes dim, just as the vessel’s walls are dim. And now, just to carry your thoughts forward to the time we shall next meet, let me tell you that it is water which causes the dimness.

[13:21] I will show you that we can make it, without difficulty, assume the form of a liquid.

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"Lecture Two: The Chemical History of a Candle - Brightness of the Flame (3/6)" por engineerguy (https://www.youtube.com/@engineerguyvideo), licenciado sob CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/). Vídeo original: https://www.youtube.com/watch?v=B8vSLgaW9WQ. Esta página é uma transcrição em texto do vídeo com quebras de parágrafo e carimbos de tempo adicionados; o criador não é afiliado ao Vidleaf nem o endossa. O Vidleaf adicionou pontuação por IA e um resumo gerado por IA; o texto original permanece disponível nesta página.

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