Eine Methode, um – aus der Entfernung – eine Kerze wieder anzuzünden, die soeben erloschen ist

In diesem Experiment werden wir lernen, wie man den von einer erloschener Kerze aufsteigenden Rauch benutzen kann, um die Kerze aufs neue zu entzünden. Das Experiment erfordert die Beaufsichtigung durch einen Erwachsenen!

Was brauchen wir?

  • zwei Kerzen
  • langhalsiges Feuerzeug oder Streichhölzer

Das Experiment

Den Ablauf des Experiments kannst du in dem kurzen Film sehen:

Erklärung

Eine Kerze besteht aus Wachs, in dessen Mitte sich ein Docht befindet. Das Wachs ist der hauptsächliche „Brennstoff“ der Kerze (der Docht ist auch brennbar, doch sein Beitrag zum Feuer der Kerze ist im Vergleich zum Wachs vernachlässigbar), das heißt, es ist das Wachs, welches brennt und für das Feuer sorgt. Aber wenn ihr versucht, eine Kerze ohne Docht anzuzünden, also nur das Wachs, dann werdet ihr entdecken, dass das eine schwierige bis unmögliche Aufgabe ist – das Wachs entzündet sich einfach nicht. Ein ähnliches Phänomen von brennbaren Stoffen, die sich unter bestimmten Bedingungen nicht entzünden lassen, tritt in vielen Fällen auf, z.B.:

Ein eiserner Nagel ist nicht brennbar, doch wenn man ihn in dünne Fäden umwandelt, also in Stahlwolle, dann gelingt es, sie anzuzünden. Maismehl und Maisstärke sind nicht entzündbar, wenn sie aufgehäuft sind, aber wenn man sie durch Blasen zu einer Wolke aufwirbelt, dann brennen sie wie ein Flammenwerfer. 

So auch das Wachs. Wenn es einen festen Block bildet, brennt es nicht. Aber wenn man einen brennenden Docht verwendet, der es zum Schmelzen bringt (es in Flüssigkeit umwandelt – beachtet, dass das Wachs unterhalb der Flamme flüssig ist) und es dann zum Verdampfen bringt (es rund um den mit Wachs getränkten Docht in ein Gas umwandelt), dann entzündet es sich. 

Die Erklärung für alle diese Erscheinungen hat mit der Sauerstoffzufuhr zu tun. Damit Feuer brennt, müssen gleichzeitig drei Komponenten vorliegen, die man „Verbrennungsdreieck“ nennt: brennbarer Stoff,  ein Oxidationsmittel (im allgemeinen ist das der Sauerstoff, der im Überfluss in der Luft vorhanden ist) und Wärme. Wenn die drei Komponenten vorliegen – gibt es Feuer, wenn eine der Komponenten fehlt – gibt es kein Feuer.

Sauerstoff gibt es, wie gesagt, im Überfluss in der Luft, aber wenn wir es mit einem festen komprimierten Wachsblock zu tun haben, kann sich nicht genug Sauerstoff mit dem Wachs vermischen und mit ihm reagieren. Nur in kleinen Mengen wird der Sauerstoff, der die Oberfläche des festen Blocks berührt, für die chemische Reaktion der Verbrennung verfügbar, und das reicht einfach nicht. Ähnlich ist es mit dem Mehl oder mit dem Eisen. Erst wenn man das Mehl zu einer Wolke hochbläst oder das Eisen in dünne Wollfäden umwandelt oder das Wachs in Gas umwandelt, trifft der Sauerstoff nicht nur auf die äußere Oberfläche der Stoffe, sondern umschließt jedes einzelne Körnchen des Mehls, und jeden Faden des Eisens, und jedes Gasteilchen des Wachses – und das genügt für die Entstehung von Feuer. Wenn die Stoffe auf geeignete Weise in der Luft verteilt sind, braucht es nur noch ein wenig Wärme (von einer zusätzlichen Feuerquelle), und es entzündet sich ein Feuer, das dann schon von selbst immer stärker wird, denn es versorgt sich selbst mit immer mehr Wärme für die Fortsetzung des Verbrennungsprozesses. 

Im vorliegenden Experiment haben wir die Kerze gelöscht, und wir haben gesehen, dass in den ersten Sekunden nach dem Erlöschen von der Kerze weißer Rauch aufsteigt. Die Erklärung: der mit Wachs getränkte Docht ist immer noch sehr heiß, sodass aus ihm ein Streifen von heißen Wachsdämpfen austritt. Während des Aufstiegs kühlen die Dämpfe ab, verdichten sich und erstarren sogar, sodass eine Art „Wolke“ aus kleinen weißen Wachsteilchen entsteht, die in der Luft verstreut sind – Wachsteilchen, entstanden aus gasförmigem Wachs, das sich abgekühlt hat.

In diesem Zustand haben wir im Grunde brennbaren Stoff (Wachs), der ausgezeichnet mit Sauerstoff vermischt ist. Denn das Wachs liegt nicht als fester Block vor, sondern in der Form von winzigen Teilchen, die von allen Seiten von Sauerstoff in Hülle und Fülle umgeben sind, eine Wachswolke, ähnlich der Mehlwolke. Daher hat sich diese Wolke, als wir ihr – durch eine zusätzliche brennende Kerze oder ein Feuerzeug - Wärme zugeführt haben, rasch entzündet und über ihre ganze „Länge“ gebrannt, bis das Feuer den Docht erreichte, aus dem die Wolke austrat – und auch ihn entzündete. 

Beachtet bitte, dass die Durchführung dieses Experiments nicht ganz einfach ist, denn die Wachsdämpfe werden nur während weniger Sekunden nach dem Erlöschen der Kerze abgegeben, und daher muss das Experiment in einem windgeschützten Bereich durchgeführt werden, damit der Rauch nicht in alle Richtungen verblasen wird: wir brauchen einen kontinuierlichen weißen Wolkenstreifen bis hin zum Docht. Und natürlich, wie bei jedem Experiment, an dem Feuer beteiligt ist – sehr vorsichtig sein und das Experiment nur unter der Aufsicht eines Erwachsenen durchführen.