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蜡烛的故事

来源:石蜡 时间:2022/9/2

孩子们,首先我要告诉你们蜡烛是由什么制成的。这其中包括一些十分新奇的东西。我在这里准备了几块木材,它们来自几种易燃的树木。你们看,这是从爱尔兰沼泽里获取的一种奇妙的物质,它叫蜡烛木——一种坚固而又优质的木材,它显然是一种具有良好承重力的材料,并且拥有极佳的可燃性。它的产地周围的人们把它做成劈柴和火把,因为它像蜡烛一样易燃,并能发出很强的光芒。这块木头拥有蜡烛的一般性质,它是我能给出的最好范例。燃料有了,让燃料产生化学反应的媒介也有了,再为化学反应提供持续而又稳定的空气,于是,从一小块木材当中就一下子发出光和热。实际上,它形成了一根天然的蜡烛。

但我们必须讨论市场上流通的蜡烛。请看,这是几根普通的日用蜡烛。我们把棉线挂在一个圆环上,浸入熔化的动物脂肪里,取出后冷却,再次浸入动物脂肪并冷却,重复这个过程,直到棉线上积累了足够的动物脂肪,这便是蜡烛的制作过程。为了使你们了解这些蜡烛的不同性质,请看我手中的这几根蜡烛——它们的体积很小,样式很奇特。它们是矿工在矿井里使用的蜡烛。

在过去,矿工必须自己去弄蜡烛。他们发现比起大型的蜡烛,小蜡烛更不容易点燃矿井里的沼气。出于这个原因以及经济上的考虑,矿工制作的一磅蜡烛有20支、30支、40支和60支的规格。后来,这些小蜡烛在钢铁厂得到了改良,再后来又被戴维灯和其他种类的安全灯所取代。这里还有一根是从“皇家乔治号”里带出来的蜡烛。据帕斯利上校说,它在海底浸泡了很多年,承受着海水的腐蚀。它为我们展示了蜡烛良好的保存性,尽管这根蜡烛表面有着多处裂痕并且残破不堪,然而点燃后,它依然能够正常燃烧,烛油熔化后,便恢复了它的自然状态。

来自伦敦的菲尔德先生为我提供了大量关于蜡烛和相关材料的精美样品。现在它们可以派上用场了。首先,这是公牛的脂肪——我猜是俄罗斯牛脂,人们把动物脂肪制成了这种美妙的物质——硬脂。用硬脂制成的蜡烛不像普通的油蜡那样油腻,反而很干净,我可以从上面刮下一些粉末,蜡烛仍然不会弄脏什么东西。我来介绍一下硬脂制造时采用的工序:首先,将生石灰和动物脂肪一起煮沸,做成肥皂一样的糊状物;然后,用硫酸将其分解,硫酸会带走石灰,剩下的油脂被重组成硬脂酸,同时生成大量的甘油。

甘油是一种与糖相似的物质,它是由动物脂肪经过这些化学反应而产生的。油脂被滤除后,我们便看到了这些压扁的块状物,它们显示了随着压力的增加,杂质如何随着随着油脂被过滤掉,最后剩下的物质熔化后,就可以被制成蜡烛。我手里拿着的是一根硬脂蜡烛,它就是按照我刚才讲述的方法由动物脂肪制作而成的。另外还有一些,这是一根鲸脑油蜡烛,它是由提纯的鲸脑油制成的。这些是黄蜂蜡和精炼蜂蜡,它们也能用来制作蜡烛。这是一种名叫“石蜡”的神奇物质,这些是用爱尔兰沼泽里的石蜡制成的蜡烛。此外,还有一样东西要给大家看看,这是我的一位好朋友从日本带来的一种蜡状物,它是制造蜡烛的新材料。

但我们不能在制作过程上花费更多时间了,我们必须进一步深入探讨问题。我还没有讲到奢华的蜡烛(蜡烛确实可以是奢华的),请看它们的色彩是多么缤纷,淡紫色、洋红色和近期引进的所有人造色彩在蜡烛里都得到了应用。大家还可以观察到蜡烛的不同形状。这是一根带凹槽的柱形蜡烛,样式尤其精美。有人还送给我几根蜡烛,上面带有装饰性图案,这些蜡烛点燃后上方便呈现出发光的太阳,下方则是繁花锦簇的图案。然而,所有精美的器具在用途上都会大打折扣。这些带凹槽的蜡烛虽然美观,却不是好蜡烛,它们的缺陷在于外部形状。不过,我还是会向大家展示这些样品,你们可以看到它们的做工,以及每一面的图案。我说过,为了达到这样的精美程度,我们不得不牺牲一点实用性。

现在,我们来讲讲蜡烛的光。我会点燃一两根蜡烛,让它们发挥自身的作用。你们瞧,蜡烛和油灯是完全不一样的。使用油灯时,需要在灯里倒一点灯油,放上人工处理过的灯草或棉线,点燃灯芯即可。火焰顺着灯芯烧到灯油时便熄灭了,但上层的灯芯会继续燃烧。我相信大家一定想问,灯油不会自燃,那么它如何到达灯芯顶端并在灯芯上燃烧呢?现在我们本应研究这个问题,然而蜡烛的燃烧比它更有趣。蜡烛是一个没有容器的固体,那么这个固体是怎样到达火焰燃烧的地方的呢?既然它不是液体,这个固体是如何流动的?或者说,在它成为液体后,它是怎样保持完整的?这就是蜡烛的奇妙之处。

我们会场里的风很大,风对一部分实验是有帮助的,却会影响另一部分的效果。出于规范和简化的考虑,我会让点燃的火苗保持稳定——毕竟,谁能在有外部阻碍的情况下进行研究呢?这个灯罩是市场上的小商贩们一项有趣的发明,他们在星期六的晚上叫卖蔬菜、土豆和鱼时会用它来为蜡烛挡风。我经常为之赞叹。他们把玻璃灯罩套在蜡烛上,固定在支架上,灯罩可以根据需要上下滑动。我们采用这种方法使蜡烛保持稳定的火焰,我希望你们回家之后也可以用这种方法仔细观察和研究。

熔化的蜡烛是如何离开杯形凹陷并沿着烛芯向上到达燃烧处的呢?我们知道由蜂蜡、硬脂和鲸脑油制作的蜡烛点燃后,火焰不会沿着烛芯向下烧到蜡烛上并把蜡烛全部熔化,只会保持在恰当的地方。火焰被隔离在下方熔化的蜡烛之外,也不会从侧面侵占杯形凹陷。蜡烛的各个部位在燃烧过程中一直在相互促进,保持和谐状态,直到燃烧结束,我想不到比这更好的合作的例子。像蜡烛这样的可燃物在燃烧过程中却不会被火焰吞噬,那是十分美妙的场面,尤其是在你逐渐了解火焰的强大之后——当它接触到蜡本身后,会以怎样强大的力量将其毁灭,要知道,一块蜡仅仅靠近火焰便会立刻改变形态。

火焰是如何让燃料燃烧起来的呢?这是通过毛细引力实现的。你们会说:“毛细引力!——是毛发的引力吗?”不要介意,这个名字是很久以前的人起的,那时人们还没有真正理解这种效应。燃料通过毛细引力到达燃烧进行的地方并堆积在那里,这个过程并不是随意发生的,燃料被运往燃烧反应的正中央,火焰包围着燃料。现在,让我们来看一两个毛细引力的具体例子。这种引力使得无法相互溶解的两种物质能够结合在一起。比如,我们在洗手时,首先要把手彻底浸湿,打上香皂之后,你会发现手仍然是湿的。在这一过程中起作用的引力便是毛细引力。假如,在手不脏的情况下(在日常生活中我们的手几乎总是脏的),如果把手指浸入温水里,水一定会沿着手指向上攀升一小段距离,尽管我们可能察觉不到。

蜡烛之所以不会把整条烛芯点燃,唯一的原因就是熔化的烛油熄灭了火焰。如果把一根蜡烛上下颠倒过来,让熔化的烛油沿着烛芯向下流,那么蜡烛便会熄灭。原因便是,倒置的火焰没有足够的时间把蜡烛加热到燃点,这与正放时的蜡烛不同,少量的烛油沿着烛芯上升,受到高温的影响而产生各种化学反应。

关于蜡烛,还有一件事是你们必须了解的,否则你们将无法彻底理解蜡烛的原理,那便是烛油的气化状态。为了使大家理解这一点,我来给大家演示一个简单却又精彩的实验。如果用巧妙的方式吹灭蜡烛,我们便会看到一缕轻烟从蜡烛上升起。我知道你们经常闻到被吹灭的蜡烛散发出的烟味——那真是一股难闻的气味。可是,如果小心地将蜡烛吹灭,你们便能清楚地看到固态的蜡烛转化而成的烟。现在,我要在不扰乱蜡烛周围的空气的前提下,呼出稳定的气流将蜡烛吹灭。这时,如果我把一根点燃的木条放在距离烛芯两三英寸的地方,你们将看到一条火舌从木条与烛芯之中穿过并重新点燃蜡烛。这个过程必须完成得干净利落,如果时间太长,烟便会冷却并浓缩成液态或固态形式;如果动作太大,可燃气体就会被扰乱。

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