Come funziona una candela? – Focus.it

Nel Natale del 1848, il grande scienziato inglese Michael Faraday tenne sei memorabili conferenze sulle candele, che rimangono un capolavoro di divulgazione. Pensi che sei conferenze a lume di candela siano troppe? Ebbene, Faraday ha vinto la giornata, puntando anche su materiali e processi produttivi. Ma la parte più importante era quella della combustione e della produzione di luce, un complesso insieme di principi fisici e chimici che ancora oggi affascina gli scienziati. Di per sé, la combustione è semplice. Quando accendiamo lo stoppino, il calore scioglie la cera sottostante, che sale verso la parte superiore sfidando la gravità per un fenomeno chiamato capillarità.

A contatto con la fiamma, la cera si trasforma in gas, le sue molecole si separano e reagiscono con l’ossigeno dell’aria, generando calore e luce, oltre che anidride carbonica e acqua. Il processo continua fino a quando tutta la cera è esaurita. La forma della sua fiamma, che ricorda quella di una lacrima, è prodotta dalla corrente di aria calda che sale verso l’alto ed è continuamente sostituita da aria più fredda proveniente dal basso.

La cera si scioglie. Un altro aspetto fondamentale per il buon funzionamento della candela è la “coppa” che si forma alla sua sommità quando la cera si scioglie, e all’interno della quale arde la fiamma. Anche questo è dovuto alla corrente d’aria che scorre verso l’alto lungo i bordi della candela, raffreddandone i lati. Questo fa sciogliere la parte centrale della struttura in cera sempre prima della parte esterna e fa sì che la candela bruci lentamente e in modo pulito.

i Colori della fiamma. Diversi processi fisici danno origine ai diversi colori della fiamma. C’è una parte blu, quella dell’ossigeno, dove le molecole di idrocarburi si scompongono in singoli atomi. L’idrogeno, che si separa per primo, reagisce con l’ossigeno per produrre acqua (sotto forma di vapore, a causa delle temperature). C’è una zona arancione, con poco ossigeno, dove il carbonio inizia a bruciare e si combina con il vapore acqueo prodotto dalla zona blu. L’area gialla, quella più grande, è quella dove la concentrazione di carbonio è maggiore, e la sua combustione si completa producendo luce in tutto lo spettro che si tende a vedere prevalentemente gialla.

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Adattato da La scienza della candela, di Nicola Nosengo, pubblicato su Messa a fuoco 351 (gennaio 2022).