L'ardenza. Basi chimico-fisiche

In una semplicissima candela che arde si svolgono numerosi processi chimici.
Analizziamo innanzittutto come è fatta e da cosa è compsta una candela.
Il componente principale è il combustibile, le candele possono essere realizzate con svariati tipi di conbustibile: gel, grassi vegetali, grassi animali (ormai non più in uso), ma in questa descrizione ci concentreremo sul combustibile di gran lunga più diffuso: la paraffina. La paraffina deve il suo nome alla scarsa affinità a reagire con altre sostanze, è un derivato del petrolio da cui si ottiene durante i processi di raffinazione che portano alla separazione dei vari componenti presenti nel petrolio greggio. Una buona raffinazione è fondamentale al fine di ottenere un basso contenuto di oli che produrrebbero maggior fumo durante l'ardenza. Il processo di raffinazione deve inoltre garantire che nella paraffina non vi siano presenti sostanze nocive, primo tra tutti il benzene, ma anche lo zolfo o la formaldeide che possono trovarsi in paraffine mal raffinate. Per le sue candele Artecera utilizza solo paraffine di massima qualità, raffinate per uso alimentare, garantite prive di benzene, e con una minimo contenuto di olio. Utilizzare paraffine di buona qualità da brillantezza alla fiamma, e la rende stabile e controllabile. Anche se la paraffina è una miscela di varie sostanze, in definitiva è quasi esclusivamente composta da idrocarburi alifatici, lunghe catene di atomi di carbonio ed ossigeno. Nei legami tra gli atomi di carbonio ed ossigeno è imprigionata l'energia chimica che si libera durante l'ardenza della candela. Di questa energia, una piccola parte viene utilizzata per sciogliere la cera solida, mentre la restante parte viene trasformata in luce e calore. E' interessante notare come la candela abbia un buon rendimento in termini di resa energetica nella produzione di luce, circa il 73% dell'energia contenuta nei legami chimici della paraffina infatti, diventa luce, circa il 23% circa diventa calore e la restante energia, circa 4%, come abbiamo visto, serve a sciogliere la cera solida di cui la candela è composta.
Supponiamo di accendere una candela.
Normalmente (anche se non è obbligatorio) gli stoppini delle candele sono cerati, quindi ricoperti di un sottile strato di cera. La disponibilità di combustibile (la paraffina di cui lo stoppino è ricoperto) e comburente (l'ossigeno presente nell'aria), grazie al processo di innesco (un fiammifero acceso avvicinato allo stoppino), producono l'accensione della candela. E' da notare come l'inceratura dello stoppino faciliti l'accensione della candela ma non sia assolutamente indispensabile. In seguito all'accensione la cera in prossimità dello stoppino diventa liquida e può essere assorbita per capillarità dalle fibre dello stoppino, in questo modo, una parte dell'energia della fiamma mantiene liquida la cera in prossimità dello stoppino, che può quindi continuare ad assorbire sempre nuova cera per capillarità e renderla disponibile al processo di combustione.
La paraffina assorbita dallo stoppino viene riscaldata dalla fiamma ed evapora. I vapori di paraffina sono abbastanza caldi da poter interagire e mescolarsi con l'ossigeno (questo processo avviene a livello della parte bassa della fiamma di colore blu). Si forma una fiamma conica vuota all'interno. Nota: è molto importante che il cono della fiamma sia cuiso in cima, una fiamma troopo grande o mal controllata produrrebbe l'apertura del cono della fiamma e questo causerebbe una maggior fumosità della candela perchè un maggio numero di particelle incombuste potrebbe "sfuggire" alla fiamma attravero l'apertura superiore e produrre fumo, è per questo che le candele non vanno esposte a correnti d'aria, ed è questo anche il motivo per cui se una candela ha una fiamma nervosa e poco stabile, si produrrà una maggior quantità di fumo.
La parte maggiormente calda della fiamma (parte 2 in figura2) raggiunge i 1400 gradi centigradi. a questa temperatura la luce prodotta è considerevole e la candela può quindi ben servire alla funzione per cui è nata: l'illuminazione.
Dall'ardenza di una candela ben fatta, in cui l'ossidazione degli odrocarburi è il più possibile completa, devono scaturire quasi esclusivamente: anidride carbonica, vapore acqueo, e naturalmente luce. Questo risultato: una fiamma pulita e sicura si ottiene in primo luogo mediante l'impiego di materie prime della miglior qualità, come è rigorosa ed imprescindibile scelta di Artecera.
Come nota a margine vorrei anche ricordare che, data la notevole regolarità con cui arde la fiamma di una candela, in passato le candele sono state utilizzate anche per avere una grossolana misurazione del tempo (un po' come una clessidra) con vere a proprie "tacche" incise sul bordo ad indicare lo scorrere del tempo. Si tratta di un espediate tutt'oggi realizzabile: prendete due candele cilindrice industriali come quella in figura 1, accendetela e lasciatela ardere per 10 ore, poi spegnetela e facendo riferimento alla seconda candela ancora nuova, misurate la lunghezza della parte che si è consumata (lunghezza della candela nuova meno parte rimasta della candela arsa) dividete poi questa lunghezza per 2 o per 5 (non fate tacche troppo ravvicinate) e poi riportate questa lunghezza segnandola sulla superficie della candela nuova a partire dalla cima. Mano a mano che la candela si consuma avrete così anche un'idea del trascorrere del tempo.
Al termine di questa breve quanto incompleta trattazione vorrei ricordare come oggi la candela non è più uno strumeto per l'illuminazione, oggi le candele sono usate quasi esclusivamente come oggetti d'arredamento, come profumatori d'ambiente, e comunque e sempre come oggetti seducenti che portano in sicurezza nelle nostre case l'atmosfera e la magia di una piccola fiamma.