Ljus - Candle

Ett ljus är en antändbar veke inbäddad i vax , eller en annan brandfarlig fast substans som talg , som ger ljus och i vissa fall en doft . Ett ljus kan också ge värme eller ett sätt att hålla tiden .

En person som gör ljus är traditionellt känd som en chandler . Olika anordningar har uppfunnits för att hålla ljus, från enkla bordsstake ljusstakar, även kända som ljushållare , för att utveckla kandelabrar och ljuskronor .

För att ett ljus ska brinna används en värmekälla (vanligtvis en öppen låga från en tändsticka eller tändare ) för att tända ljusets veke, som smälter och förångar en liten mängd bränsle (vaxet). När det har förångats kombineras bränslet med syre i atmosfären för att antändas och bilda en konstant låga . Denna låga ger tillräcklig värme för att hålla ljuset brinnande via en självbärande händelsekedja: värmen i flamman smälter toppen av massan av fast bränsle; det flytande bränslet rör sig sedan uppåt genom veken via kapillärverkan ; det flytande bränslet förångas slutligen för att brinna i ljusets låga.

När bränslet (vaxet) smälts och bränns blir ljuset kortare. Delar av veken som inte avger förångat bränsle förbrukas i lågan. Veckans förbränning begränsar längden på den exponerade delen av veken, vilket bibehåller en konstant bränningstemperatur och bränsleförbrukningshastighet. Vissa wicks kräver regelbunden trimning med sax (eller en specialiserad wick trimmer), vanligtvis till ungefär en fjärdedel tum (~ 0,7 cm), för att främja långsammare, stadig bränning, och även för att förhindra rökning. Särskilda ljus-saxar som kallades " snusar " producerades för detta ändamål på 1900-talet och kombinerades ofta med en släckare. I moderna ljus är veken konstruerad så att den svänger över när den brinner. Detta säkerställer att änden av veken får syre och sedan förbrukas av eld -en självklippande veke.

Etymologi

Ordet ljus kommer från mellersta engelska candel , från Old English och från Anglo-Norman Candele , båda från latinska candela , från candēre 'skina'.

Historia

Före ljuset använde människor oljelampor där en tänd veke vilade i en behållare med flytande olja. Romarna började göra riktiga doppljus från talg, som började omkring 500 f.Kr. Europas ljus från antiken gjordes av olika former av naturligt fett, talg och vax. I det antika Rom gjordes ljus av talg på grund av den oöverkomliga kostnaden för bivax. De kan också ha funnits i det antika Grekland , men oprecis terminologi gör det svårt att avgöra. De tidigaste överlevande ljusen uppstod i Han Kina omkring 200 f.Kr. Dessa tidiga kinesiska ljus var gjorda av valfett.

Under medeltiden, talg var ljus vanligaste. Vid 1200 -talet hade ljusframställning blivit ett skråhantverk i England och Frankrike. Ljusstillverkarna (chandlers) gick från hus till hus och gjorde ljus från köksfetterna som sparats för detta ändamål, eller tillverkade och sålde sina egna ljus från små ljusbutiker. Bivax , jämfört med djurbaserad talg, brann rent, utan rökig låga. Bivaxljus var dyra, och relativt få människor hade råd att bränna dem i sina hem i medeltida Europa. Men de användes i stor utsträckning för kyrkliga ceremonier.

På 1700- och 1800 -talet användes spermaceti , en vaxartad substans som produceras av spermhvalen , för att producera ett överlägset ljus som brann längre, ljusare och gav ingen stötande lukt. Senare på 1700 -talet kom rapsolja och rapsolja i bruk som mycket billigare substitut.

Modern tid

Tillverkningen av ljus blev en industrialiserad massmarknad i mitten av 1800 -talet. År 1834 patenterade Joseph Morgan, en tennare från Manchester , England, en maskin som revolutionerade ljusframställningen. Det möjliggjorde kontinuerlig produktion av formade ljus genom att använda en cylinder med en rörlig kolv för att mata ut ljus när de stelnade. Denna mer effektiva mekaniserade produktion producerade cirka 1500 ljus per timme. Detta tillät ljus att vara en prisvärd vara för massorna. Candlemakers började också skapa wicks av tätt flätade (snarare än helt enkelt vridna) bomullstrådar . Denna teknik får veken att böja sig när de brinner, vilket håller vikens höjd och därmed lågan. Eftersom mycket av överskottet av veken förbränns, kallas dessa för "självklippande" eller "självförbrukande" veken.

I mitten av 1850-talet lyckades James Young destillera paraffinvax från kol- och oljeskiffer vid Bathgate i West Lothian och utvecklade en kommersiellt hållbar produktionsmetod. Paraffin kan användas för att göra billiga ljus av hög kvalitet. Det var en blåvit vax, som brann rent och lämnade ingen obehaglig lukt, till skillnad från talg ljus. I slutet av 1800 -talet tillverkades ljus av paraffinvax och stearinsyra .

I slutet av 1800 -talet var Price's Candles , baserat i London, den största ljustillverkaren i världen. Företaget grundades av William Wilson 1830 och var föregångare i implementeringen av tekniken för ångdestillation och kunde därmed tillverka ljus från en mängd olika råvaror, inklusive hudfett, benfett, fiskolja och industriellt fett.

Trots framsteg inom ljusframställning sjönk ljusindustrin snabbt efter införandet av överlägsna belysningsmetoder, inklusive fotogen och lampor och 1879 -uppfinningen av glödlampan . Från och med nu kom ljus att marknadsföras som ett mer dekorativt föremål.

Använda sig av

Före uppfinningen av elektrisk belysning användes vanligtvis ljus och oljelampor för belysning. I områden utan elektricitet används de fortfarande rutinmässigt. Fram till 1900 -talet var ljus vanligare i norra Europa. I södra Europa och Medelhavet dominerade oljelampor.

I den utvecklade världen idag används ljus huvudsakligen för sitt estetiska värde och doft, särskilt för att skapa en mjuk, varm eller romantisk atmosfär, för nödbelysning vid elektriska strömavbrott och för religiösa eller rituella ändamål.

Under 2000 -talet har det varit en enorm ökning av försäljningen av doftljus under de senaste åren. Den Covid-19 pandemi och säkerställer inlåsningar ledde till en dramatisk ökning i försäljningen av doftljus, diffusorer och rum spray.

Andra användningsområden

Med en ganska konsekvent och mätbar bränning av ett ljus var en vanlig användning av ljus att berätta tiden . Ljuset som är utformat för detta ändamål kan ha tidsmätningar, vanligtvis i timmar, markerade längs vaxet. Den Songdynastin i Kina (960-1279) används ljus klockor .

Vid 1700 -talet gjordes ljusklockor med vikter inställda på sidorna av ljuset. När ljuset smälte föll vikterna och ljudade när de föll ner i en skål.

Under dagarna som leder till jul bränner vissa människor ett ljus en viss mängd för att representera varje dag, som markerat på ljuset. Den typ av ljus som används på detta sätt kallas adventsljus , även om denna term också används för att hänvisa till ett ljus som används i en adventskrans .

Komponenter

Vax

För de flesta historiska ljusen gjordes ljus av talg (gjord av nötkött eller fårkött) eller bivax . Från mitten av 1800 -talet tillverkades de också av spermaceti , ett vaxartat ämne som härrör från kaskelothvalen , vilket i sin tur ledde till efterfrågan på ämnet. Ljus tillverkades också av stearin (ursprungligen tillverkat av animaliskt fett men nu nästan uteslutande av palmvax). Idag är de flesta ljus tillverkade av paraffinvax , en biprodukt av petroleumraffinering .

Ljus kan också tillverkas av mikrokristallint vax , bivax (en biprodukt av honungssamling ), gel (en blandning av polymer och mineralolja ) eller några växtvax (vanligtvis palm-, carnauba- , bayberry- eller sojabönvax ).

Flammans storlek och motsvarande brinnhastighet styrs till stor del av ljusveken . Den typ av vax påverkar också brännhastigheten, med bivax och kokosvax som brinner längre än paraffin eller sojavax.

Produktionsmetoder använder extruderingsgjutning . Mer traditionella produktionsmetoder innebär smältning det fasta bränslet genom kontrollerad tillförsel av värme. Vätskan hälls sedan i en form, eller så sänks en veke upprepade gånger i vätskan för att skapa ett doppat avsmalnande ljus. Ofta doft oljor , eteriska oljor eller anilin baserad färg tillsätts.

Veke

En ljusveke fungerar genom kapillärverkan och drar ("transporterar") det smälta vaxet eller bränslet upp till lågan. När det flytande bränslet når flamman förångas det och förbränns . Ljusveken påverkar hur ljuset brinner. Viktiga egenskaper hos veken inkluderar diameter, styvhet, brandmotstånd och bindning.

En ljusslinga är ett snöre eller en sladd som håller flamman på ett ljus. Kommersiella veken är tillverkade av flätad bomull. Veken kapillaritet bestämmer den hastighet med vilken det smälta kolvätet transporteras till lågan. Om kapillariteten är för stor strömmar det smälta vaxet längs sidan av ljuset. Wicks är ofta infunderade med en mängd olika kemikalier för att ändra deras bränningsegenskaper. Till exempel är det vanligtvis önskvärt att veken inte lyser efter att lågan har släckts. Typiska medel är ammoniumnitrat och ammoniumsulfat .

Egenskaper

Ljus

Baserat på mätningar av ett paraffinljus av avsmalnande typ, brinner ett modernt ljus vanligtvis med en jämn hastighet på cirka 0,1 g/min, vilket avger värme vid ungefär 80 W. Ljuset som produceras är cirka 13 lumen , för en ljuseffekt på cirka 0,16 lumen per watt (ljuseffekt för en källa) - nästan hundra gånger lägre än en glödlampa .

Den ljusintensitet av en typisk ljus är ungefär en candela . Den SI- enhet, candela, var i själva verket baserad på en äldre enhet som kallas normalljus , som representerade den ljusintensitet som emitteras av ett ljus görs till särskilda specifikationer (en "standard ljus"). Den moderna enheten definieras på ett mer exakt och repeterbart sätt, men valdes så att ett ljusets ljusstyrka fortfarande är ungefär en candela.

Temperatur

Den hetaste delen av en ljuslåga ligger precis ovanför den mycket tråkiga blå delen till ena sidan av lågan, vid basen. Vid denna tidpunkt är lågan cirka 1400 ° C (2550 ° F). Observera dock att denna del av lågan är mycket liten och avger lite värmeenergi. Den blå färgen beror på kemiluminescens , medan den synliga gula färgen beror på strålningsemission från heta sotpartiklar . Sot bildas genom en serie komplexa kemiska reaktioner, som leder från bränslemolekylen genom molekylär tillväxt tills multikolföreningar bildas. Den låga termiska strukturen är komplex, hundratals grader över mycket korta avstånd som leder till extremt branta temperaturgradienter. I genomsnitt är lågtemperaturen cirka 1000 ° C (1 830 ° F). Den färgtemperaturen är cirka 1000 K.

Ljusflamma

En ljuslåga bildas eftersom vaxet förångas vid bränning. En ljuslåga är allmänt känd för att ha mellan tre och fem regioner eller "zoner":

• Zon I - detta är den icke -lysande, lägsta och coolaste delen av ljuslågan. Det är beläget runt basen av veken där det inte finns tillräckligt med syre för att bränsle ska kunna brinna. Temperaturerna ligger runt 600 ° C (1112 ° F).
• Zon II - detta är den blå zonen som omger flammans bas. Här är syretillförseln riklig och bränslet brinner rent och blått. Det är värme från denna zon som får vaxet att smälta. Temperaturerna ligger runt 800 ° C (1470 ° F)
• Zon III - den mörka zonen är en region direkt ovanför veken som innehåller oförbränt vax. Pyrolys sker här. Temperaturen är cirka 1000 ° C (1830 ° F)
• Zon IV - den mellersta eller lysande zonen är gul/ vit och ligger ovanför den mörka zonen. Det är den ljusaste zonen, men inte den hetaste. Det är en syreutarmad zon med otillräckligt syre för att bränna all vaxånga som stiger underifrån vilket resulterar i endast delvis förbränning. Zonen innehåller också oförbrända kolpartiklar. Temperaturen är cirka 1200 ° C (2190 ° F).
• Zon V - Den icke -lysande yttre zonen eller slöjan omger zon IV. Här är lågan som varmast, vid cirka 1400 ° C (2550 ° F), och fullständig förbränning sker. Den är ljusblå i färgen även om det mesta är osynligt.

Huvuddeterminanten för höjden på en ljuslåga är veken. Detta framgår av värmeljus där veken är mycket tunn och lågan är mycket liten. Ljus vars främsta syfte är belysning använder en mycket tjockare veke.

Studiehistoria

Ett av Michael Faradays betydande verk var The Chemical History of a Candle , där han ger en fördjupad analys av den evolutionära utvecklingen, funktionen och vetenskapen om ljus.

Faror

Enligt National Fire Protection Association är ljus en ledande källa till bostadsbränder i USA med nästan 10% av civila skador och 6% av dödsolyckorna från brand som tillskrivs ljus.

En ljuslåga som är längre än sin laminära rökpunkt kommer att avge sot . Korrekt växtklippning minskar sotutsläpp från de flesta ljus.

Det flytande vaxet är varmt och kan orsaka hudbrännskador, men mängden och temperaturen är i allmänhet ganska begränsade och brännskadorna är sällan allvarliga. Det bästa sättet att undvika att bli bränd av stänkande vax är att använda ett ljussnus istället för att blåsa på lågan. En ljussnusare är vanligtvis en liten metallkopp på slutet av ett långt handtag. Att placera snusaren över lågan avbryter syretillförseln. Snus var vanligt i hemmet när ljus var den viktigaste källan till belysning innan elektriska lampor fanns tillgängliga. Utsmyckade snusar, ofta kombinerade med en avsmalnande för belysning, finns fortfarande i de kyrkor som regelbundet använder stora ljus.

Ljusstake i glas sprickas ibland av termisk chock från ljusets låga, särskilt när ljuset brinner ner till slutet. När man bränner ljus i glashållare eller burkar, bör användarna undvika att tända ljus med flisade eller spruckna behållare och sluta använda en gång om det är kvar några tum kvar.

En tidigare oro angående säkerheten för ljus var att en ledning kärna användes i vekar för att hålla dem upprätt i container ljus. Utan en stel kärna kunde veken från ett behållarljus hänga och drunkna i den djupa vaxpoolen. Oron ökade att blyet i dessa veken skulle förångas under förbränningsprocessen och släppa blyångor - en känd hälso- och utvecklingsrisk. Ledkärna har inte varit vanligt sedan 1970 -talet. Idag är de flesta metall fyllda vekar använder zink eller en zinklegering , som har blivit industristandard. Veken tillverkade av specialbehandlat papper och bomull finns också.

Användare som söker ljusets estetik installerar ibland ett elektriskt flamfritt ljus för att undvika farorna.

Förordning

Internationella marknader har utvecklat en rad standarder och föreskrifter för att säkerställa efterlevnad, samtidigt som man bibehåller och förbättrar säkerheten , inklusive:

• Europa: GPSD, EN 15493, EN 15494, EN 15426, EN 14059, REACH , RAL-GZ 041 Candles (Tyskland), fransk dekret 91-1175
• USA: ASTM F2058, ASTM F2179, ASTM F2417, ASTM F2601, ASTM F2326 (alla är federala och gäller i alla 50 stater), California Proposition 65 ( endast Kalifornien ), CONEG (endast New England och New York -stater)
• Kina: QB/T 2119 Basic Candle, QB/T 2902 Art Candle, QB/T 2903 Jar Candle, GB/T 22256 Jelly Candle

Tillbehör

Ljusstakar

Dekorativa ljusstakar, särskilt de formade som en piedestal, kallas ljusstakar ; om flera ljus vaxljus hålls termen candelabrum används också. Roten formen av ljuskrona kommer från ordet för ljus, men nu oftast hänvisar till en elektrisk fixtur. Ordet ljuskrona används ibland nu för att beskriva en hängande armatur som är utformad för att rymma flera avsmalningar.

Många ljusstakar använder ett friktionstätt uttag för att hålla ljuset upprätt. I detta fall kommer ett ljus som är lite för brett inte att passa i hållaren, och ett ljus som är lite för smalt kommer att vingla. Ljus som är för stora kan trimmas för att passa med en kniv; för små ljus kan förses med aluminiumfolie. Traditionellt tillverkades ljus- och ljusstakarna på samma ställe, så de var i rätt storlek, men internationell handel har kombinerat det moderna ljuset med befintliga hållare, vilket gör det dåligt passande ljuset vanligare. Denna friktionstäta sockel behövs bara för federalerna och avsmalningarna. För värmeljus ljus, det finns en mängd olika ljusstakar, inklusive små glashållare och utarbeta multi-ljus står. Detsamma gäller för votives . Vägglampor finns för telys och votivljus. För ljusstake av pelare är sortimentet av ljusstake stort. En brandsäker tallrik, till exempel en glasplatta eller liten spegel, kan vara en ljusstake för ett ljus i pelarform. En piedestal av något slag, med lämplig storlek brandsäker topp, är ett annat alternativ. En stor glasskål med en stor plan botten och höga mestadels vertikala böjda sidor kallas en orkan. Ljusstaken i pelaren är placerad längst ned i mitten av orkanen. En orkan på en piedestal säljs ibland som en enhet.

En bobèche är en droppfångande ring, som också kan fästas på en ljusstake eller användas oberoende av en. Bobèches kan sträcka sig från utsmyckad metall eller glas till enkel plast, kartong eller vaxpapper. Användning av pappers- eller plastbobèches är vanligt vid evenemang där ljus delas ut till en folkmassa eller publik, till exempel julsångare eller personer på andra konserter/festivaler.

Ljusföljare

Dessa är glas- eller metallrör med en inre striktur halvvägs, som sitter runt toppen av ett tänt ljus. När ljuset brinner smälter vaxet och följaren håller i det smälta vaxet, medan striktningen vilar på den översta fasta delen av vax. Ljusanhängare är ofta medvetet tunga eller viktade för att se till att de rör sig ner när ljuset brinner lägre, bibehåller en tätning och förhindrar vaxutsläpp. Syftet med en ljusföljare är trefaldigt:

• Att innehålla det smälta vaxet, göra ljuset mer effektivt, undvika röra och ge en jämnare bränning.
• Som dekoration, antingen på grund av enhetens utsmyckade natur, eller (i fallet med en glasföljare) genom ljusdispersion eller färgning.
• Vid behov, för att skydda lågan från vind.

Ljusanhängare finns ofta i kyrkor på altarljus .

Ljussniper

Ljussnusare är instrument som används för att släcka brinnande ljus genom att kväva lågan med en liten metallkopp som är upphängd från ett långt handtag och därmed beröva det syre. En äldre mening avser ett saxliknande verktyg som används för att trimma veken av ett ljus. Med skicklighet kan detta göras utan att släcka lågan. Instrumentet som nu är känt som ett ljussnus kallades tidigare en "släckare" eller "douter".

Se även

Referenser

externa länkar

• Media relaterade till Candles på Wikimedia Commons
• National Candle Association i USA
• The Chemical History of a Candle av Michael Faraday
• Association of European Candlemakers (AECM)
• European Candle Association (ECA)
• Latin American Candle Manufacturers Association (ALAFAVE)
• Guide till ständig säkerhet hemma - Osmologi