Comment brûle une bougie ? Comparaison des propriétés physiques et analyse des produits de combustion de bougies constituées de divers matériaux

1) Allumez une bougie cylindrique ordinaire, que nous utilisons pour les besoins ménagers. Observez le processus de combustion de la bougie. Que nous apporte une bougie allumée ?

2) Créez des conditions pour que la flamme de la bougie soit calme. Regardez attentivement la flamme constante de la bougie et décrivez vos observations. Reflétez la forme de la bougie au niveau de la mèche.

3) Créez une petite brise dans une direction (soufflez doucement), décrivez vos observations. Quels changements se sont produits avec les bougies ?

4) Répétez les étapes 2 et 3 de votre expérience en utilisant une bougie qui n'a pas la forme d'un cylindre régulier ou qui est recouverte de rainures, ou une bougie de forme, ainsi qu'une bougie parfumée de forme cylindrique ordinaire.

5) Décrivez vos observations et tirez des conclusions.

Conclusions.

1) L’air au-dessus de la flamme de la bougie se réchauffe, se dilate et devient moins dense et plus léger que l’air froid qui l’entoure. L'air chaud monte et l'air froid prend sa place. Il y a un flux d'air constant, dont le flux refroidit la substance à partir de laquelle la bougie est fabriquée de tous les côtés ; sa couche externe est beaucoup plus froide que celle du milieu ; Le milieu fond sous la flamme, qui atteint la mèche jusqu'au point au-dessous duquel elle s'éteint. La partie extérieure de la bougie ne fond pas.

2) Une coupe de forme régulière se forme grâce à un flux d'air ascendant uniforme agissant sur toute la surface extérieure de la bougie et l'empêchant de chauffer.

3) Lorsque vous brûlez une bougie qui n'a pas la forme correcte et qui est recouverte de rainures, une tasse aux bords lisses ne peut pas être obtenue en raison de l'irrégularité du flux d'air et de la mauvaise forme de la tasse formée, donc la paraffine coule vers le bas. la bougie et des gouttes se forment.

4) Lorsqu'une bougie aromatique brûle, l'odeur d'agrumes se propage dans toute la pièce en raison d'un phénomène physique très intéressant et important - la diffusion (pénétration mutuelle des molécules d'une substance entre les molécules d'une autre substance).

5) Le carburant pénètre dans la flamme en raison d'un phénomène appelé mouillage (l'attraction des molécules les unes vers les autres dans un solide et un liquide). Une mèche imprégnée de cire ou de paraffine est fabriquée à partir de fils de coton comportant des capillaires d'un diamètre inférieur à celui d'un cheveu. À travers ces capillaires, le liquide monte en raison de la pression supplémentaire qui apparaît. Le combustible est transféré à l'endroit où se produit la combustion, et pas seulement d'une manière ou d'une autre, mais idéalement au centre de la flamme.

(Toutes les conclusions résumant les réponses des étudiants sur les diapositives)

Expérience n°2. « Etude de la structure de la flamme"

Bon de travail(Instruction TB)

1) Allumons à nouveau la bougie et réfléchissons à la structure de la flamme. Sélectionnez trois zones : le bas de la flamme, la partie médiane et la partie extérieure de la flamme. Essayez de remarquer que chaque zone est d’une couleur différente les unes des autres. Décrivez la couleur de la flamme de chaque zone, remplissez le tableau 1.

2) Observez la différence de température de chaque zone. Pour ce faire, placez les allumettes dans différentes zones de la flamme et faites attention à la vitesse d'allumage de la tête d'allumette. Enregistrez le temps d'allumage à l'aide d'un chronomètre, remplissez les colonnes du tableau 1.

Tableau 1

Réponse des étudiants : Structure de flamme ? La flamme a un aspect un peu allongé, en haut elle est plus brillante qu'en bas près de la mèche.

Couleur de la flamme ?

Temps d'allumage ? (remplissez le tableau au tableau).

Professeur: (Résumant les réponses des élèves sur des diapositives). Lorsqu'une allumette est placée dans la zone inférieure de la flamme, l'allumage se produit en 1,04 seconde ; lorsqu'une allumette est placée dans la zone médiane de la flamme, l'allumage se produit en 0,9 seconde ; Lorsqu'une allumette est insérée dans la partie extérieure de la flamme, l'allumage se produit en 0,1 seconde. Par conséquent, la zone inférieure a une température plus basse, tandis que les zones médiane et extérieure ont des températures plus élevées. A l'aide de la littérature de référence, on note : la zone inférieure a une température de 7 000 C, la zone médiane a 11 000 C, la zone extérieure a 14 000 C. On peut conclure par nous-mêmes que Pour chauffer rapidement quelque chose, vous devez utiliser le haut de la flamme et pas seulement des bougies.

(sortie sur diapositives)

Pour s’assurer que les différentes zones de la flamme ont des températures différentes, une autre expérience peut être réalisée. Placez un éclat (ou une allumette nettoyée) dans la flamme afin qu'il traverse les trois zones. Nous verrons que l'éclat est plus carbonisé là où il touche les zones médianes et supérieures. Cela signifie que la flamme y est plus chaude. (avec le professeur)

Expérience n°3 « Détection des produits de combustion dans une flamme » (avec l'enseignant) (enseignement TB)

Bon de travail

Déterminons la composition de chaque zone de la flamme de la bougie.

Professeur: Au cours des deux premières expériences, vous avez observé le processus de combustion et constaté par vous-même que dans la zone inférieure de la flamme de la bougie se trouve de la paraffine gazeuse. Notez cela dans votre tableau et passez à l'expérience n°3.

(sortie sur diapositives)

1) Placez une plaque en fer blanc fixée dans un support dans la zone médiane de la flamme de la bougie et maintenez-la pendant 5 à 7 secondes. Reprenons rapidement le dossier. Le plan inférieur de l'assiette est fumé.

Conclusion: Le plan inférieur du fer blanc est fumé car la paraffine ne brûle pas complètement, ce qui entraîne la formation de suie - c'est du carbone pur. (sortie sur diapositives)

2) Fixez un tube à essai sec, refroidi mais non embué dans un support, retournez-le et maintenez-le au-dessus de la flamme jusqu'à ce qu'il s'embue.

De petites gouttelettes d'eau apparaissent sur les parois du tube à essai. Ensuite, versez rapidement de l’eau de chaux dans le même tube à essai.

Conclusion: L'eau se condense dans un tube à essai. Après avoir versé de l’eau de chaux dans le tube à essai, nous remarquons que l’eau de chaux devient trouble. Par conséquent, les produits de combustion de la paraffine des bougies sont du dioxyde de carbone et de l’eau. Composons diagramme de combustion d'une bougie à la paraffine:

Paraffine + oxygène = eau + dioxyde de carbone. (sur la diapositive)

Sur la base des résultats de l'expérience, nous établirons un tableau . (travailler au tableau)

Tableau 2

Professeur: Déterminons encore une fois ce qui soutient le processus de combustion d'une bougie. Pour ce faire, réalisons l’expérience n°4 suivante.

Expérience n°4 "L'influence de l'air sur la combustion d'une bougie"

Équipement: bougie, verre, pot en verre d'une capacité de 0,5 litre, pot en verre d'une capacité de 3 litres.

L'ordre des travaux.

1. Allumez une bougie et couvrez-la d'un verre, mesurez sa durée de combustion.

2. Allumez la bougie et couvrez-la d'un bocal en verre de 0,5 litre et mesurez la durée de combustion.

3. Allumez la bougie, couvrez-la d'un bocal en verre de 3 litres et mesurez la durée de combustion.

4. Présentez les données sous forme de tableau et tirez une conclusion.

Tableau 3

Conclusion. La combustion d'une bougie dépend de l'oxygène contenu dans l'air et plus le volume d'air est important, plus la bougie brûle longtemps. (sortie sur diapositives)

Au cours du processus de combustion, une flamme se forme dont la structure est déterminée par les substances en réaction. Sa structure est divisée en zones en fonction des indicateurs de température.

Définition

La flamme fait référence aux gaz sous forme chaude, dans lesquels des composants ou des substances du plasma sont présents sous forme solide dispersée. Des transformations de types physiques et chimiques y sont effectuées, accompagnées de lueur, de libération d'énergie thermique et de chauffage.

La présence de particules ioniques et radicalaires dans un milieu gazeux caractérise sa conductivité électrique et son comportement particulier dans un champ électromagnétique.

Que sont les flammes

C'est généralement le nom donné aux processus associés à la combustion. Par rapport à l’air, la densité du gaz est plus faible, mais les températures élevées provoquent une augmentation du gaz. C'est ainsi que se forment les flammes, qui peuvent être longues ou courtes. Il y a souvent une transition en douceur d'une forme à une autre.

Flamme : structure et structure

Pour déterminer l'apparence du phénomène décrit, il suffit de l'allumer. La flamme non lumineuse qui apparaît ne peut pas être qualifiée d'homogène. Visuellement, trois zones principales peuvent être distinguées. À propos, l'étude de la structure d'une flamme montre que différentes substances brûlent avec formation de différents types de torches.

Lorsqu'un mélange de gaz et d'air brûle, une courte torche se forme d'abord, dont la couleur a des nuances de bleu et de violet. Le noyau y est visible - vert-bleu, rappelant un cône. Considérons cette flamme. Sa structure est divisée en trois zones :

1. Une zone préparatoire est identifiée dans laquelle le mélange de gaz et d'air est chauffé à sa sortie de l'ouverture du brûleur.
2. Vient ensuite la zone dans laquelle se produit la combustion. Il occupe le sommet du cône.
3. Lorsque le débit d’air est insuffisant, le gaz ne brûle pas complètement. De l'oxyde de carbone divalent et des résidus d'hydrogène sont libérés. Leur combustion a lieu dans la troisième région, où il y a accès à l'oxygène.

Nous allons maintenant considérer séparément différents processus de combustion.

Bougie allumée

Brûler une bougie est semblable à brûler une allumette ou un briquet. Et la structure de la flamme d’une bougie ressemble à un flux de gaz chaud, qui est tiré vers le haut en raison des forces de flottabilité. Le processus commence par le chauffage de la mèche, suivi de l'évaporation de la cire.

La zone la plus basse, située à l’intérieur et adjacente au fil, est appelée première région. Il a une légère lueur due à une grande quantité de carburant, mais à un petit volume de mélange d'oxygène. Ici, le processus de combustion incomplète de substances se produit, libérant celles qui sont ensuite oxydées.

La première zone est entourée d'une seconde coque lumineuse, qui caractérise la structure de la flamme de la bougie. Un plus grand volume d'oxygène y pénètre, ce qui provoque la poursuite de la réaction d'oxydation avec la participation de molécules de carburant. Les températures ici seront plus élevées que dans la zone sombre, mais pas suffisantes pour la décomposition finale. C'est dans les deux premières zones que lorsqu'on chauffe fortement des gouttelettes de combustible imbrûlé et des particules de charbon, un effet lumineux apparaît.

La deuxième zone est entourée d'une coque à faible visibilité avec des valeurs de température élevées. De nombreuses molécules d'oxygène y pénètrent, ce qui contribue à la combustion complète des particules de carburant. Après oxydation des substances, l'effet lumineux n'est pas observé dans la troisième zone.

Illustration schématique

Pour plus de clarté, nous présentons à votre attention l'image d'une bougie allumée. Le circuit de flamme comprend :

1. La première zone ou zone sombre.
2. Deuxième zone lumineuse.
3. La troisième coque transparente.

Le fil de la bougie ne brûle pas, mais seule l'extrémité pliée se carbonise.

Lampe à alcool allumée

Pour les expériences chimiques, de petits réservoirs d’alcool sont souvent utilisés. On les appelle lampes à alcool. La mèche du brûleur est imbibée de combustible liquide versé par le trou. Ceci est facilité par la pression capillaire. Lorsque le sommet libre de la mèche est atteint, l'alcool commence à s'évaporer. À l’état de vapeur, il s’enflamme et brûle à une température ne dépassant pas 900 °C.

La flamme d'une lampe à alcool a une forme normale, elle est presque incolore, avec une légère teinte bleue. Ses zones ne sont pas aussi clairement visibles que celles d'une bougie.

Nommé d'après le scientifique Barthel, le début du feu est situé au-dessus de la grille du brûleur. Cet approfondissement de la flamme entraîne une diminution du cône sombre interne et la partie médiane, considérée comme la plus chaude, émerge du trou.

Caractéristique de couleur

Diverses radiations sont provoquées par des transitions électroniques. On les appelle aussi thermiques. Ainsi, suite à la combustion d’un composant hydrocarbure dans l’air, une flamme bleue est provoquée par la libération d’un composé H-C. Et lorsque des particules C-C sont émises, la torche devient rouge orangé.

Il est difficile de considérer la structure d'une flamme dont la chimie comprend des composés d'eau, de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone, ainsi que la liaison OH. Ses langues sont pratiquement incolores, car les particules ci-dessus, lorsqu'elles sont brûlées, émettent des rayonnements dans le spectre ultraviolet et infrarouge.

La couleur de la flamme est liée aux indicateurs de température, à la présence de particules ioniques qui appartiennent à un certain spectre d'émission ou optique. Ainsi, la combustion de certains éléments entraîne une modification de la couleur du feu dans le brûleur. Les différences de couleur de la torche sont associées à la disposition des éléments dans différents groupes du système périodique.

Le feu est examiné avec un spectroscope pour détecter la présence de rayonnements dans le spectre visible. Dans le même temps, il a été constaté que des substances simples du sous-groupe général provoquent également une coloration similaire de la flamme. Pour plus de clarté, la combustion du sodium est utilisée comme test pour ce métal. Lorsqu’elles sont mises dans la flamme, les langues deviennent jaune vif. Sur la base des caractéristiques de couleur, la raie du sodium est identifiée dans le spectre d'émission.

Il se caractérise par la propriété d'excitation rapide du rayonnement lumineux des particules atomiques. Lorsque des composés non volatils de ces éléments sont introduits dans le feu d’un bec Bunsen, celui-ci se colore.

L'examen spectroscopique montre des lignes caractéristiques dans la zone visible à l'œil humain. La vitesse d'excitation du rayonnement lumineux et la structure spectrale simple sont étroitement liées aux caractéristiques électropositives élevées de ces métaux.

Caractéristiques

La classification des flammes est basée sur les caractéristiques suivantes :

• état global des composés en combustion. Ils se présentent sous forme gazeuse, aéroportée, solide et liquide ;
• type de rayonnement, qui peut être incolore, lumineux et coloré ;
• vitesse de distribution. Il y a une propagation rapide et lente ;
• hauteur de la flamme. La structure peut être courte ou longue ;
• nature du mouvement des mélanges réactionnels. Il y a des mouvements pulsés, laminaires et turbulents ;
• perception visuelle. Les substances brûlent en dégageant une flamme enfumée, colorée ou transparente ;
• indicateur de température. La flamme peut être basse température, froide et haute température.
• état du combustible - phase réactive oxydante.

La combustion se produit à la suite d'une diffusion ou d'un pré-mélange des composants actifs.

Région oxydative et réductrice

Le processus d'oxydation se produit dans une zone à peine perceptible. C'est le plus chaud et se situe au sommet. Dans celui-ci, les particules de carburant subissent une combustion complète. Et la présence d'un excès d'oxygène et d'un déficit de combustible conduit à un processus d'oxydation intense. Cette fonctionnalité doit être utilisée lors du chauffage d’objets sur le brûleur. C'est pourquoi la substance est immergée dans la partie supérieure de la flamme. Cette combustion se déroule beaucoup plus rapidement.

Les réactions de réduction ont lieu dans les parties centrale et inférieure de la flamme. Il contient une grande quantité de substances inflammables et une petite quantité de molécules O 2 qui effectuent la combustion. Lorsqu’il est introduit dans ces zones, l’élément O est éliminé.

Comme exemple de flamme réductrice, le processus de division du sulfate ferreux est utilisé. Lorsque FeSO 4 pénètre dans la partie centrale de la torche du brûleur, il s'échauffe d'abord puis se décompose en oxyde ferrique, anhydride et dioxyde de soufre. Dans cette réaction, on observe une réduction de S avec une charge de +6 à +4.

Flamme de soudage

Ce type d'incendie se forme à la suite de la combustion d'un mélange de gaz ou de vapeurs liquides avec de l'oxygène provenant de l'air pur.

Un exemple est la formation d’une flamme oxyacétylène. On distingue :

• zone centrale ;
• zone de récupération intermédiaire ;
• zone extrême d'éruption.

C'est ainsi que de nombreux mélanges gaz-oxygène brûlent. Les différences dans le rapport acétylène/oxydant entraînent différents types de flammes. Il peut être de structure normale, cémentante (acétylénique) et oxydante.

Théoriquement, le processus de combustion incomplète de l'acétylène dans l'oxygène pur peut être caractérisé par l'équation suivante : HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (une mole d'O 2 est nécessaire pour la réaction).

L'hydrogène moléculaire et le monoxyde de carbone qui en résultent réagissent avec l'oxygène de l'air. Les produits finaux sont de l'eau et de l'oxyde de carbone tétravalent. L'équation ressemble à ceci : CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 + H 2 O. Cette réaction nécessite 1,5 moles d'oxygène. En résumant O 2, il s'avère que 2,5 moles sont dépensées pour 1 mole de HCCH. Et comme en pratique il est difficile de trouver de l'oxygène idéalement pur (il est souvent légèrement contaminé par des impuretés), le rapport O 2/HCCH sera de 1,10 à 1,20.

Lorsque le rapport oxygène/acétylène est inférieur à 1,10, une flamme de cémentation se produit. Sa structure a un noyau élargi, ses contours deviennent flous. De la suie est libérée par un tel incendie en raison d'un manque de molécules d'oxygène.

Si le rapport gazeux est supérieur à 1,20, on obtient alors une flamme oxydante avec un excès d'oxygène. Ses molécules en excès détruisent les atomes de fer et les autres composants du brûleur en acier. Dans une telle flamme, la partie nucléaire devient courte et présente des pointes.

Indicateurs de température

Chaque zone de feu d'une bougie ou d'un brûleur a ses propres valeurs, déterminées par l'apport de molécules d'oxygène. La température de la flamme nue dans ses différentes parties varie de 300 °C à 1600 °C.

Un exemple est une flamme de diffusion et laminaire, formée de trois coques. Son cône est constitué d'une zone sombre avec une température allant jusqu'à 360 °C et une absence de substances oxydantes. Au-dessus se trouve une zone lumineuse. Sa température varie de 550 à 850 °C, ce qui favorise la décomposition thermique du mélange combustible et sa combustion.

La zone extérieure est à peine perceptible. La température de la flamme y atteint 1 560 °C, ce qui est dû aux caractéristiques naturelles des molécules de combustible et à la vitesse d'entrée de la substance oxydante. C'est là que la combustion est la plus énergique.

Les substances s'enflamment dans différentes conditions de température. Ainsi, le magnésium métallique ne brûle qu’à 2 210 °C. Pour de nombreux solides, la température de la flamme est d'environ 350°C. Les allumettes et le kérosène peuvent s'enflammer à 800 °C, tandis que le bois peut s'enflammer entre 850 °C et 950 °C.

La cigarette brûle avec une flamme dont la température varie de 690 à 790 °C, et dans un mélange propane-butane - de 790 °C à 1960 °C. L'essence s'enflamme à 1350 °C. La flamme de combustion de l'alcool a une température ne dépassant pas 900 °C.

jeRevue de littérature

1. L'histoire de la création de la bougie……………………………………………………………………………………………………………2

   Types de bougies………………………………………………………………………………………………………………………… ………...3

   Fabrication du savon……………………………………………………………………………………………………………….…..4

IIPartie expérimentale

2.1 Analyse physique des bougies………………………………………………………………………………………………………….………. .5

2.2 Où est la partie la plus chaude de la bougie ?……………………………………………………………………………….…….6

2.3 Qu'est-ce qui brûle dans une bougie ? ……………………………………………………………………………………………………………..6

2.4 Analyse chimique des produits de combustion des bougies………………………………………………………….…….6

IIIFabrication et utilisation pratique des bougies

3.1 Fabrication de bougies………………………………………………………………………………………………………..7

3.1.1 Bougie en cire

3.1.2 Bougie en paraffine

3.1.3 Suppositoire stéarique

3.2 Obtention de savon à partir de stéarine…………………………………………………………………………………………8

Conclusions………………………………………………………………………………………………………………………………… ………… …..8

Conclusion

Références

Applications

Introduction

Bien que les bougies aient depuis longtemps été remplacées par des lampes électriques, elles sont toujours utilisées et créent une ambiance festive pour le Nouvel An, et aident parfois en cas de panne de courant inattendue. De nos jours, on trouve des bougies dans une variété de couleurs et de formes. Ils sont utilisés à des fins décoratives, pour parfumer les pièces et pour mesurer le temps. Les bougies ont également trouvé leur utilité dans la religion. Les bougies d'église et les bougies du bouddhisme ont une forme fine et allongée et sont en cire. De nombreux artistes célèbres ont utilisé le thème des bougies, les jeux d'ombre et de lumière dans leur travail. Boris Pasternak a écrit le célèbre poème « Winter Night », écrit en 1946, dont le personnage principal est une bougie. Si magiques et attrayants, connus de l'homme depuis l'Antiquité, ils sont devenusle sujet de mon projet.

Pertinence de l'étude : Les bougies sont nées dans l'Antiquité, mais elles sont toujours populaires aujourd'hui : elles créent une ambiance festive pour le Nouvel An et nous sauvent d'une panne de courant inattendue. Bien que la bougie soit pour nous l'objet le plus courant, nous en savons peu sur elle.

Objectifs de recherche :

Analyser la littérature scientifique sur ce sujet

Comparez les propriétés physiques de bougies fabriquées à partir de différents matériaux

Découvrez où se trouve la partie la plus chaude de la flamme et ce qui brûle exactement dans la bougie.

Effectuer une analyse chimique des produits de combustion de bougies fabriquées à partir de divers matériaux

Fabriquez des bougies de divers matériaux de vos propres mains

Faire du savon

je Revue de littérature

1.1 Historique de la création de la bougie.

Les bougies ont été inventées par l'homme il y a longtemps, mais pendant longtemps, elles n'ont été utilisées que dans les maisons des personnes riches et étaient chères. Le matériau combustible d'une bougie peut être : du saindoux, de la stéarine, de la cire, de la paraffine, du spermaceti ou une autre substance ayant des propriétés appropriées (fusibilité, inflammabilité, solide). Le prototype d'une bougie est un bol rempli d'huile ou de graisse, avec un morceau de bois comme mèche (plus tard, ils ont commencé à utiliser des mèches en fibre ou en tissu). De telles lampes dégageaient une odeur désagréable et produisaient beaucoup de fumée. Les premiers modèles de bougies modernes sont apparus au Moyen Âge et étaient fabriqués à partir de suif (le plus souvent) ou de cire. Les bougies en cire sont depuis longtemps très chères. Pour éclairer une grande pièce, il fallait des centaines de bougies ; elles fumaient, noircissant les plafonds et les murs. Au XVe siècle, la cire d’abeille a lentement commencé à gagner en popularité en tant que matériau combustible pour les bougies. Aux XVIe et XVIIe siècles, les colons américains ont inventé la production de cire à partir de certaines plantes locales, et les bougies ainsi produites ont temporairement acquis une grande popularité - elles ne fumaient pas, ne fondaient pas autant que celles du suif, mais leur production était laborieuse. intensif, et sa popularité est rapidement passée au numéro 1. Le développement de l'industrie baleinière à la fin du XVIIIe siècle a apporté les premiers changements majeurs dans le processus de fabrication des bougies, car le spermaceti (une huile cireuse obtenue à partir du sommet de la tête du cachalot) est devenu facilement disponible. Les spermaceti brûlaient mieux que la graisse et ne fumaient pas, et étaient en général plus proches de la cire d'abeille en termes de propriétés et d'avantages. La plupart des inventions qui ont influencé l’industrie de la fabrication de bougies remontent au XIXe siècle. En 1820, le chimiste français Michel Chevrolet a découvert la possibilité d'isoler un mélange d'acides gras de graisses animales - ce qu'on appelle. stéarine La stéarine, parfois appelée cire stéarique en raison de ses propriétés semblables à celles de la cire, s'est avérée dure, résistante et brûlée sans suie et presque inodore, et la technologie pour sa production n'était pas coûteuse. En conséquence, les bougies stéariques ont rapidement remplacé presque complètement tous les autres types de bougies et la production de masse a été établie. À peu près à la même époque, la technologie d'imprégnation des mèches de bougies avec de l'acide borique était maîtrisée, ce qui éliminait le besoin de retirer fréquemment les restes de la mèche (s'ils n'étaient pas retirés, ils pourraient éteindre la bougie). Plus près du début du 20e siècle, les chimistes ont pu isoler la cire de pétrole - la paraffine. La paraffine brûlait proprement et uniformément, ne dégageant pratiquement aucune odeur (la seule odeur forte était celle de la fumée produite lors de l'extinction de la bougie, mais cette odeur n'était pas très désagréable), et elle était moins chère à produire que toute autre substance combustible pour bougies connue à l'époque. temps. Son seul inconvénient était son faible point de fusion (par rapport à la stéarine), à ​​cause duquel les bougies avaient tendance à flotter avant de brûler, mais ce problème a été résolu après qu'ils ont commencé à ajouter de la stéarine plus dure et plus réfractaire à la paraffine. Même avec l'introduction de l'éclairage électrique au début du 20e siècle, les bougies à la paraffine ne faisaient que gagner en popularité, cela a été facilité par le développement rapide de l'industrie pétrolière à cette époque. Au fil du temps, leur importance dans l’éclairage est devenue décorative et esthétique.

Aujourd'hui, les bougies à la paraffine sont presque le seul type de bougies. Les bougies sont fabriquées à partir d'un mélange de paraffine hautement purifiée (blanche comme neige ou légèrement transparente) avec une petite quantité de stéarine, ou de paraffine faiblement purifiée (jaune), avec ou sans ajout de stéarine. Les premiers sont plus esthétiques et moins odorants, les seconds flottent moins. Parfois, les bougies sont fabriquées à partir de paraffine non raffinée (rouge-jaune) sans additifs, qui flottent beaucoup et ne sont donc pas demandées.

1.2 Types de bougies

Lors de la fabrication de bougies, les éléments suivants sont utilisés :

Paraffine - mélange cireux d'hydrocarbures saturés (cire minérale) de composition en C 18 N 38 à C 35 N 72 . Il a une faible activité chimique et est peu soluble dans l’eau. Le produit de la distillation du pétrole est le matériau le plus populaire pour les bougies et, sous une forme ou une autre, il est inclus dans la plupart des bougies. Au 19ème siècle, la stéarine l’a largement remplacé comme matériau de bougie.

Cire d'abeille - un produit naturel produit par les abeilles. Lipides simples (esters d'acides gras supérieurs et d'alcools de poids moléculaire élevé). La cire d'abeille est principalement constituée d'ester d'acide palmitique et d'alcool myricylique. La cire est très stable, insoluble dans l'eau, mais soluble dans l'essence, le chloroforme et l'éther. Les bougies en cire d'abeille brûlent plus longtemps et plus intensément que les bougies en paraffine et sont préférées par les connaisseurs car elles sont naturelles. En raison du coût plus élevé des bougies en cire, les bougies ne sont souvent pas entièrement fabriquées à partir de cire d'abeille, mais plutôt ajoutées à d'autres matériaux pour prolonger la durée de combustion de la bougie et imiter l'arôme naturel. La cire utilisée pour les bougies se décline en différents types.

Stéarine - acide stéarique avec un mélange d'acides gras palmitiques, oléiques et autres acides gras saturés et insaturés. Il est ajouté à la paraffine pour qu'elle rétrécisse davantage et lorsqu'elle refroidit, les bougies coulées sont plus faciles à démouler. La stéarine empêche également les bougies de fondre. Pendant un certain temps, la stéarine a été le matériau principal pour fabriquer des bougies jusqu'à ce qu'ils apprennent à extraire la paraffine du pétrole brut.

Glycérol - utilisé en mélange avec de la gélatine et du tanin. Les bougies à la glycérine sont complètement transparentes ; on peut leur donner n'importe quelle couleur en utilisant différents colorants. À l'intérieur d'une bougie à la glycérine, vous pouvez placer diverses compositions de paraffine colorée, ce qui confère à la bougie des propriétés décoratives extraordinaires.

Graisse , par exemple le bœuf. Dans certains pays, en raison de la lutte contre l’obésité, on essaie de trouver d’autres utilisations à cette graisse que l’alimentation. Du nitrate de sodium (jusqu'à 5 %) et de l'alun de potassium (jusqu'à 5 % en poids) sont généralement ajoutés aux suppositoires gras. Les bougies brûlent proprement, sans fumée ni suie.

1.3 Fabrication du savon

Le savon a été inventé bien avant la poudre à canon et le papier, personne ne sait quand et par qui. Cela s'est produit pour la première fois lorsque la graisse fondue, dégoulinante de viande rôtie, est tombée sur la cendre de bois. La graisse a été immédiatement partiellement hydrolysée, formant des acides gras qui se sont combinés aux sels de sodium et de potassium présents dans les cendres. Ces composés étaient en réalité du savon. C'est le premier tensioactif. La production de savon a été placée au début sur une base scientifiqueXIXèmesiècle. Cela a été facilité par les nombreuses études du chimiste français M. Chevral dans le domaine de la chimie des graisses. Chevreul a établi que la base de tout savon est constituée de graisses, de composés chimiques de glycérol contenant des acides gras supérieurs. Au milieuXIXèmePendant des siècles, les chimistes pouvaient nommer avec précision la composition de tous les savons obtenus et utilisés. Depuis lors, la production de savon n’a pas subi de changements fondamentaux. L’effet nettoyant du savon est un processus complexe. La molécule du sel d'un acide carboxylique supérieur possède une partie ionique polaire (-COON / A) et un radical hydrocarboné apolaire. La partie polaire de la molécule est soluble dans l'eau (hydrophile) et la partie non polaire est soluble dans les graisses et autres substances faiblement polaires (hydrophobe). Dans des conditions normales, les particules de graisse ou d’huile se collent les unes aux autres, formant une phase distincte dans un environnement aqueux. En présence de savon, le tableau change radicalement. Les extrémités non polaires de la molécule de savon se dissolvent dans les gouttelettes d’huile, tandis que les anions carboxylates polaires restent dans la solution aqueuse. En raison de la répulsion de charges similaires à la surface du pétrole, celui-ci est divisé en minuscules particules, chacune possédant une coque ionique d'anions COO. - . La présence de cette coque empêche les particules de fusionner, entraînant la formation d’une émulsion stable d’huile dans l’eau. L'émulsification des graisses et des graisses contenant de la saleté est responsable de l'effet nettoyant du savon.

II Partie expérimentale

2.1 Analyse physique des bougies

Pour l'analyse physique, nous avons pris des bougies faites de différents matériaux et comparé leurs propriétés.

Observations

Bougie en cire

Bougie à la paraffine

Suppositoire stéarique

Apparition de la bougie

Solide jaune-brun

Solide blanc cassé

Solide blanc

Durée de combustion des bougies

Brûle plus longtemps

Brûle moins

Brûle plus longtemps

Présence d'odeur lors de la combustion

Dégage une légère odeur de miel

Non

Non

Formation de suie lors de la combustion

Fume moins

Fume plus

Fume moins

Luminosité de la flamme

Presque pareil

La bougie fond en brûlant

Flotte moins

Flotte davantage

Flotte moins

2.2 Où se trouve le point le plus chaud de la flamme ?

À première vue, il semble être au centre. Nous avons vérifié cela en plaçant une feuille de papier au milieu de la flamme de la bougie, en travers. Il ne doit y avoir aucun courant d'air dans la pièce afin que la flamme soit uniforme et ne fluctue pas.

Résultats de la recherche

Une zone carbonisée en forme d’anneau est apparue sur le papier. Plus le papier était tenu haut, plus il était étroit, et il se transformait en un point solide au niveau du tiers supérieur de la flamme - c'est là que se trouve son point le plus chaud. Ce résultat apparemment étrange s’avère assez évident si l’on considère que l’oxygène est nécessaire à la combustion. Il n'entre dans la flamme que par la périphérie et c'est là seulement que se produit la réaction de combustion. Par conséquent, la température de la flamme dans ses différentes parties est différente.

2.3 Ce qui brûle dans une bougie

Probablement le matériau à partir duquel il est fabriqué (paraffine, stéarine ou cire). Mais si l’on retourne une bougie allumée, la matière coulera le long de la mèche et, au lieu de s’enflammer, l’éteindra. Alors, qu'est-ce qui brûle dans une bougie ? Nous avons soigneusement soufflé la bougie en respirant légèrement dessus. Un mince filet de fumée bleuâtre s’échappait de la mèche. Ils lui ont apporté une allumette.

Résultats de la recherche

La flamme le long de ce ruisseau, à une distance de 1 à 2 centimètres, a sauté sur la mèche et la bougie s'est rallumée. Ce que nous avons pris pour de la fumée, c'était de la vapeur de paraffine (stéarine ou cire) - ce sont elles qui brûlent dans la bougie. La paraffine fondue (stéarine ou cire) monte à travers la mèche, comme l'eau à travers un mince capillaire. La flamme d'une allumette l'évapore et enflamme la vapeur. La mèche sert uniquement de « pipeline » alimentant en carburant la « chambre de combustion » - la langue de la flamme.

2.4 Analyse chimique des produits de combustion des bougies

Détection de suie : Nous avons fixé la lame de verre dans le support, l'avons amenée dans la zone du cône sombre d'une bougie allumée et l'avons maintenue pendant 3 secondes. Ils soulevèrent rapidement le verre et examinèrent le plan inférieur. Une tache sombre indiquera la présence de suie.

Détection d'eau : Le tube à essai sec a été fixé dans un support, retourné et maintenu au-dessus d'une flamme jusqu'à ce qu'il s'embue. Une paroi embuée du tube à essai indiquera la formation d’eau.

Détection du dioxyde de carbone : 2 ml d'eau de chaux ont été ajoutés dans le même tube à essai. La formation de dioxyde de carbone a été déterminée par le trouble de l’eau de chaux.

Résultats de la recherche

Produits de combustion

Cire

Paraffine

Stéarique

Suie

+

+

+

Eau

+

+

+

Dioxyde de carbone

+

+

+

Équations de réaction de combustion

Bougie en cire 2 C 15 H 31 COOC 31 H 63 + 139 Ô 2 =94 CO 2 + 94 H 2 Ô

Bougie à la paraffine 2C 16 H 34 +49 Ô 2 =32 CO 2 + 34 H 2 ÔC 17 H 36 + 26 Ô 2 =17 CO 2 + 18 H 2 Ô

Suppositoire stéarique C 17 H 35 COOH+ 26O 2 =18O 2 + 18H 2 O

III Production et utilisation pratique de différents types de bougies.

3.1 Fabriquer des bougies de vos propres mains

3.1.1 Bougie en cire

Une bougie en cire était fabriquée à partir de cire d'abeille. La cire d'abeille peut être achetée auprès des vendeurs de miel. Pour la fabrication, nous avons choisi la méthode du « twisting » : la mèche est tirée horizontalement et uniformément recouverte de cire, ramollie dans l'eau tiède. Lorsque la pièce atteint l'épaisseur requise, ils commencent à la rouler sur une planche lisse avec une planche plate pour donner à la future bougie une forme cylindrique. Ensuite, la bougie est coupée par le bas et son haut est retiré.

3.1.2 Bougie en paraffine

Comme il n'est pas possible d'obtenir de la paraffine par nous-mêmes, de fabriquer une bougie en paraffine de la taille requise, nous avons pris une bougie en paraffine prête à l'emploi et en avons fabriqué une nouvelle en utilisant la méthode de coulée. Pour ce faire, nous avons réalisé un moule et y avons fixé la mèche. Le moule peut être fabriqué à partir de n'importe quel matériau pouvant résister à une chaleur jusqu'à 50 degrés. Les parois du moule ont été enduites de liquide vaisselle et laissées sécher. La paraffine, chauffée au bain-marie jusqu'à l'état liquide, a été soigneusement versée dans le moule et laissée refroidir. Plus une bougie en paraffine refroidit lentement, moins elle risque de se fissurer. Après refroidissement complet, retirez délicatement la bougie du moule.

3.1.3 Suppositoire stéarique

Tout d’abord, nous avons obtenu une solution savonneuse concentrée. Pour ce faire, le savon était broyé sur une râpe. Des copeaux de savon ont été placés dans un récipient, de l'eau a été ajoutée et chauffée en remuant avec un bâton en bois jusqu'à dissolution complète. Après cela, tout en chauffant et en remuant la solution, on y versa du vinaigre. Après avoir ajouté l’acide, une masse blanche a immédiatement flotté à la surface. C'est de l'acide stéarique. Le mélange réactionnel doit être acide, sinon tous les savons ne réagiront pas avec l'acide. Par conséquent, l’acide doit être pris en excès. La réaction du milieu a été facilement vérifiée à l’aide de papier tournesol. Après refroidissement du mélange, la stéarine a été récupérée à la surface. Le liquide résultant sous la stéarine est une solution de sulfate de sodium ou d'acétate de sodium. La stéarine a été retirée avec une cuillère et lavée à l'eau pour éliminer l'excès d'acide. Nous avons séché la masse et l'avons enveloppée dans un linge. La stéarine est prête ! Une bougie en stéarine peut être fabriquée dans un moule en y fixant une mèche à l'avance et en versant de la stéarine fondue dans le moule. Vous pouvez également préparer une bougie par trempage, vous n’avez alors pas besoin de moule. Une mèche est plongée dans la stéarine fondue (vous pouvez prendre un fil d'une mèche pour le gaz kérosène ou un poêle à kérosène). Je retire la mèche, et quand la stéarine durcit dessus, je la remets dans la solution. Cette opération est répétée plusieurs fois jusqu'à ce que la bougie de l'épaisseur requise grandisse sur la mèche. Équation de réaction pour produire de la stéarine à partir de savon :C 17 H 35 COONa+ CH 3 COOH= C 17 H 35 COOH+ CH 3 COONa

3.2 Fabriquer du savon à partir d'une bougie

Nous avons pris plusieurs morceaux de bougie en stéarine. Faire fondre la stéarine au bain-marie et ajouter une solution saturée de soude. Une masse blanche solide s’est immédiatement formée. Il s'agit du stéarate de sodium, c'est-à-dire du savon lui-même. Le mélange a été chauffé pendant plusieurs minutes pour permettre à la réaction de se dérouler de la manière la plus complète possible. Ensuite, nous avons placé un moule (boîte d'allumettes) et versé la masse obtenue. Une fois le savon refroidi, retirez-le du moule. Équation de réaction pour produire du savon à partir de stéarine : 2C 17 H 35 COOH+ N / A 2 CO 3 =2 C 17 H 35 COONa+ H 2 Ô+ CO 2 .

Conclusions :

Analyser et étudier la littérature scientifique sur ce sujet

J'ai comparé les propriétés physiques de bougies fabriquées à partir de différents matériaux : les bougies en cire et en stéarine ont les meilleures propriétés physiques.

La partie la plus chaude se trouve dans le tiers supérieur de la flamme de la bougie. La raison pour laquelle une bougie brûle n’est pas la combustion du matériau, mais la formation de vapeurs lors de la combustion.

Grâce à l'analyse chimique des produits de combustion, j'ai découvert qu'ils forment tous de la suie, de l'eau et du dioxyde de carbone, c'est-à-dire qu'il s'agit de substances organiques.

J'ai fabriqué de mes propres mains des bougies à partir de divers matériaux.

J'ai fabriqué du savon avec une bougie en stéarine.

Conclusion

Les bougies en cire et en stéarine ont les meilleures propriétés physiques : non seulement elles fument et flottent moins, mais elles brûlent également plus longtemps. Les bougies à la paraffine ont un avantage en termes de coût (elles sont légèrement moins chères que les bougies en cire et en stéarine), c'est pourquoi elles sont les plus courantes dans notre pays. La partie la plus brûlante se situe au niveau du tiers supérieur de la flamme, et ce qui brûle dans une bougie n'est pas le matériau avec lequel elle est fabriquée, mais les vapeurs formées lors de la combustion. Lorsqu'elles brûlent, toutes les bougies produisent de la suie, de l'eau et du dioxyde de carbone, c'est-à-dire qu'elles sont des substances organiques.

Références

Michael Faraday "L'histoire d'une bougie" 1982

Gabrielyan O.G. "Chimie. 8e année" Moscou 2002

Gabriel O.G. "Chimie. 10e année" Moscou 2014

Magazine « Science et Vie », article « La bougie brûlait sur la table » n°6, 2014

Magazine "Young Chemist Club", article "Savon de bougie et bougie de savon"

Magazine "Chimie et Vie", article "Pendant que les bougies brûlent"

• 1. La fumée se produit lorsque la teneur en oxygène de l’atmosphère de combustion est insuffisante. Je ne sais pas comment faire, peut-être. ajouter de la vapeur d'eau.
  2. Dans un grand pot, l'oxygène n'a pas été complètement brûlé, mais il en reste un certain pourcentage, de sorte que la bougie de gauche a brûlé plus longtemps que l'idéal.
• Michel,
  1. Une solution exacte est nécessaire pour la première question. La direction générale de la pensée est correcte - une combustion avec un manque d'oxygène, mais cela n'a pas fonctionné pour moi. J'ai simplement essayé de couvrir le pot avec un couvercle, la flamme s'est éteinte progressivement, et c'est tout. Il est interdit de fumer.
  2. Je ne pense pas qu’il restera de l’oxygène dans le grand pot. La flamme provoque un fort mélange dans tout le volume. Le dioxyde de carbone chaud monte - se refroidit de la canette - tombe. De plus, sa densité est 1,5 fois supérieure à celle de l’air, il coulera donc également.
• Apparemment, une partie du dioxyde de carbone est descendue de la bouteille de 3 litres. Très probablement, l'expérience sera réussie si vous fermez le pot avec un morceau de couvercle en plastique et que vous le retournez avant de le fermer avec du carton.
  P.S.
  CO2 = 46
  Air = 29
  La différence totale est de 1,5 fois
  Vous pouvez par exemple allumer une bougie par une réaction chimique du permanganate de potassium avec de l'acide sulfurique.
  KMnO4 + H2SO4 (conc.)
  l'oxyde résultant, lorsqu'il interagit avec la paraffine, l'enflammera
• Quant à la procédure : je pense qu'il aurait fallu cacher les réponses pour que les « seconds » ne voient pas les réponses des « premiers », pour qu'il n'y ait pas de contestations - c'est une compétition, après tout

  En gros : il n’y a rien d’autre dans ma tête, il n’y a aucun moyen de surfer sur Internet en ce moment…

• Mikhail, l'ouverture des commentaires est normale. La première bonne réponse compte toujours.
  Il n'est pas nécessaire de parcourir Internet, il y a plus de logique et de connaissances de base en physique et en chimie. Et bien sûr, imaginez toutes les nuances de l’expérience dans votre tête.
• Sur la deuxième question: – "Pourquoi la bougie gauche brûle-t-elle si longtemps?", Pour une raison quelconque, il n'y a toujours aucun commentaire sur l'intensité de la combustion, si vous regardez la vidéo, vous remarquerez qu'en brûlant avec une grande quantité de carbone dioxyde
  la flamme du gaz est plus petite.
  Concernant la première question, on suppose que la bougie fumera peut-être lorsque la mèche est longue, c'est-à-dire que la mèche brûle et brûle de l'oxygène autour d'elle.
• Sergueï, je suis d'accord. Il est très difficile de procéder ici à une évaluation quantitative. Qui a dit que la flamme des deux bougies brûlait avec la même intensité ? À l’œil nu, ils semblent identiques, mais peut-être que l’un consomme plus d’oxygène que l’autre. Et deuxièmement, les processus d'atténuation de la flamme eux-mêmes. En conséquence, il s'avère que nous ne pouvons donner qu'une évaluation qualitative (« oui, la bougie gauche brûle moins »), mais pas une évaluation quantitative.

• Andreï

  4 août 2010, 06:01

  Concernant la combustion. La bougie ne « mange » pas tout l’oxygène, mais très peu. J'avais besoin d'organiser une atmosphère sans oxygène, et je pensais justement en faire une bougie, mais j'ai lu sur les forums troglodytes que si une bougie s'éteint dans une grotte fermée, cela signifie qu'il n'y a que quelques de pour cent moins d’oxygène. Eh bien, il n’y a que deux ou trois pour cent de dioxyde de carbone là-bas, ou quoi ? Je ne m'en souviens pas.
  Eh bien, en plus, la convection existe. Le dioxyde de carbone est plus lourd que l'air et s'accumule par le bas, tandis que l'air au-dessus est donc un peu plus riche en oxygène. C'est ce qui a permis à la bougie de brûler plus longtemps
  Je ne peux pas vous dire comment le faire fumer, il faut jouer avec.
• Andreï, je n'ai pas compris comment l'idée de la convection et le fait que "Le dioxyde de carbone est plus lourd que l'air et s'accumule par le bas, tandis que l'air au-dessus est donc un peu plus riche en oxygène.". S'il y a une forte convection de la flamme, comme je l'ai écrit ci-dessus, alors tout ce qui se trouve à l'intérieur du pot est rapidement mélangé, et peu importe où tout est collecté.

  Anatolie, vous pouvez également amener n'importe quel objet dans la zone médiane de la flamme, où se produit une combustion incomplète. Ensuite la suie se dépose sur l’objet. C'est ainsi que le verre est fumé. Vous pouvez également voir ceci ici :

  Ici, vous pouvez clairement voir comment la tige et le sac en plastique sont fumés.

  J’attends toujours la dernière bonne réponse, d’où pourrait provenir l’excès d’oxygène dans le pot qui se ferme. Astuce : pensez en termes de dilatation thermique des gaz.

• (je l'ai compris parce que la pression dans la banque a commencé à baisser)
• Concernant la première question, je pense qu'il y a déjà une réponse. Il est nécessaire de faire une sorte de manipulation pour qu'une oxydation incomplète se produise : il peut s'agir par exemple d'un objet soulevé : les vapeurs de paraffine en combustion vont se refroidir brusquement sans avoir le temps de brûler complètement (c'est encore un objet froid). Si je ne me trompe pas, il semble que cela pourrait fonctionner en ajoutant certains produits chimiques à la mèche de la bougie.
  Concernant le deuxième point :
  De manière générale, la combustion d'une bougie dans ce cas peut être considérée comme une liaison inertielle du nième ordre. Dans le cas le plus simple, si le taux de combustion de l'oxygène est directement proportionnel (bien qu'il puisse être proportionnel à la concentration au carré, au cube...). Dans ce cas, moins la canette contient d’oxygène, plus elle brûle lentement. En général, VCO2(t)=K1*e^(–k2/t). Cette équation non linéaire du dioxyde de carbone explique pourquoi, avec 0,5 litre d'air « propre », une bougie brûlera deux fois plus longtemps qu'avec 2,5 litres - c'est juste que la combustion sera très intense au début et près de 2 litres d'air sont utilisé dans les 10 premières secondes et comme dans le deuxième cas, il ne restera que 0,5 litre, qui brûlera pendant encore 30 secondes.

• Esfir

  2 janvier 2014, 06:37

  Citation : « Les bougies en cire doivent avoir une mèche tissée de manière lâche à partir de fibres épaisses ; pour toutes les autres bougies, les mèches sont constituées de fils étroitement tissés. Cela est dû à la viscosité de la masse de la bougie à l'état fondu : la cire visqueuse nécessite de larges capillaires. et la paraffine, la stéarine et les graisses qui se déplacent facilement nécessitent des capillaires plus fins, sinon, en raison d'un excès de matière combustible, la bougie commencera à fumer abondamment.
  Option : placez un morceau de corde lâche dans la paraffine fondue près de la mèche.
• J'ai remarqué qu'elle commence à fumer lorsque la mèche est légèrement humidifiée, c'est à dire La température de chauffage de la mèche elle-même est inférieure à la moyenne lors de la combustion de mèches sèches. La flamme elle-même a naturellement une température normale, car l'oxygène brûle, et la mèche ne fait qu'entretenir la combustion. Il faut cracher sur son doigt, le passer le long de la mèche et y mettre le feu - ça fumera
• Tout cela est très intéressant. Mais, « grands esprits », pouvez-vous répondre à une autre question ? Pendant que la bougie brûle, elle n'a aucune odeur. Et c’est normal, car l’eau pure et le dioxyde de carbone n’ont aucune odeur. Mais! Une fois la bougie éteinte, vous ressentirez une forte odeur désagréable ! Une combustion incomplète produit la même eau, du carbone pur C et CO au lieu du CO2, mais le C et le CO sont également inodores. Alors pourquoi ça pue autant quand on éteint une bougie ?

• 5 janvier 2017, 06h15

  Pavel, si je comprends bien, ça sent les produits de la combustion incomplète de la paraffine. Autrement dit, au moment où la bougie est éteinte, il devrait y avoir une gamme assez large de toutes sortes de composés moléculaires.

Format du cours : recherche avec des éléments d’intégration interdisciplinaire.

On ne peut pas changer quelqu’un en lui transmettant une expérience toute faite.
On ne peut que créer une atmosphère propice au développement humain.
K.Rogers

Objectif de la leçon : regardez la flamme de la bougie et la bougie elle-même à travers les yeux d'un chercheur.

Objectifs de la leçon :

Commencer la formation de la méthode la plus importante pour comprendre les phénomènes chimiques - l'observation et la capacité de le décrire ;

Montrer lors de travaux pratiques les différences significatives entre les réactions physiques et chimiques ;

Mettre à jour les connaissances de base sur le processus de combustion, en tenant compte de la matière apprise dans les cours d'autres disciplines académiques ;

Illustrer la dépendance de la réaction de combustion de la bougie aux conditions de réaction ;

Commencer à développer les méthodes les plus simples pour mener des réactions de haute qualité afin de détecter les produits de combustion des bougies ;

Développer l'activité cognitive, l'observation, élargir les horizons dans le domaine des sciences naturelles et de la connaissance artistique et esthétique de la réalité.

Étapes du cours :

I Moment organisationnel. Discours d'ouverture du professeur.

Bougie? - un dispositif d'éclairage traditionnel, qui est le plus souvent un cylindre de matière combustible solide (cire, stéarine, paraffine) servant en quelque sorte de réservoir de combustible solide, alimenté sous forme fondue à la flamme par une mèche. Les ancêtres des bougies sont les lampes ; bols remplis d'huile végétale ou de graisse fusible, avec une mèche ou juste un ruban pour soulever le carburant dans la zone de combustion. Certains peuples utilisaient des mèches insérées dans la graisse brute (même la carcasse) d'animaux, d'oiseaux ou de poissons comme lampes primitives. Les premières bougies en cire sont apparues au Moyen Âge. Les bougies sont depuis longtemps très chères. Pour éclairer une grande pièce, il fallait des centaines de bougies ; elles fumaient, noircissant les plafonds et les murs. Les bougies ont parcouru un long chemin depuis leur création. Les gens ont changé leur objectif et aujourd’hui, ils ont d’autres sources de lumière chez eux. Mais néanmoins, aujourd'hui, les bougies symbolisent les vacances, contribuent à créer une atmosphère romantique dans la maison, apaisent une personne et font partie intégrante de la décoration de nos maisons, apportant confort et convivialité à la maison. Une bougie peut être fabriquée à partir de graisse de porc ou de bœuf, d'huiles, de cire d'abeille, d'huile de baleine et de paraffine, obtenue à partir de l'huile. Aujourd’hui, il est plus facile de trouver des bougies à base de paraffine. Nous allons mener des expériences avec eux aujourd'hui.

II Actualisation des connaissances des étudiants.

Briefing. Règles de sécurité

Conversation:

Allumez une bougie. Vous verrez comment la paraffine commence à fondre près de la mèche, formant une flaque ronde. Quel processus se déroule ici ? Que se passe-t-il lorsqu'une bougie brûle ? Après tout, la paraffine fond tout simplement. Mais d’où viennent alors la chaleur et la lumière ?

Que se passe-t-il lorsqu'une ampoule s'allume ?

Réponses des élèves.

Professeur:

Lorsque la paraffine fond simplement, il n’y a ni chaleur ni lumière. La majeure partie de la paraffine brûle et se transforme en dioxyde de carbone et en vapeur d'eau. De ce fait, de la chaleur et de la lumière apparaissent. Et la chaleur fait fondre une partie de la paraffine, car elle a peur des choses chaudes. Lorsque la bougie s’éteindra, il restera moins de paraffine qu’au début. Mais lorsqu'une ampoule électrique brûle, de la chaleur et de la lumière sont également libérées, mais l'ampoule ne devient pas plus petite ? La combustion d’une ampoule n’est pas un phénomène chimique mais un phénomène physique. Il ne brûle pas tout seul, mais convertit l'électricité en lumière et en chaleur. Dès que vous coupez l'électricité, la lumière s'éteint. Tout ce que vous avez à faire est d’allumer la bougie, et elle se consumera d’elle-même.

Et maintenant, notre tâche est de regarder la flamme de la bougie et la bougie elle-même à travers les yeux d'un chercheur.

III Étudier du nouveau matériel.

Expérience « Structure d'une bougie »

Expérience « Etude des processus physiques et chimiques qui se produisent lorsqu'une bougie brûle »

3. Le rôle de la paraffine liquide est d'empêcher la mèche de brûler rapidement et de favoriser sa combustion longue. La paraffine liquide à proximité du feu s'évapore, libérant du carbone dont la vapeur entretient la combustion. S'il y a suffisamment d'air près de la flamme, celle-ci brûle clairement.

L'eau est un produit de la combustion des bougies.

La taille de la flamme a changé, sa taille a diminué. La flamme descend le long de la mèche jusqu'à la paraffine fondue et s'estompe. Il brûle plus longtemps au sommet. La partie de la paraffine la plus proche de la mèche fond sous l’effet de la chaleur.

La bougie s'éteint progressivement.

3.Recouvrez la bougie pour que le carburant s'écoule sur la mèche.

La bougie s'éteindra

IV Consolidation du matériel étudié.

Enquête frontale :

Énumérez la séquence de processus dans lesquels une bougie brûle.

Quelles transformations de phase sont observées lorsqu'une bougie brûle ?

Quel est le matériau combustible d’une bougie ?

A quoi sert une mèche en coton ?

Quel phénomène permet à la paraffine liquide de monter jusqu'à une certaine hauteur ?

Où se trouve la partie la plus chaude de la flamme ?

Pourquoi la longueur de la bougie diminue-t-elle ?

Pourquoi la flamme de la bougie ne s'éteint-elle pas, alors que lors de la combustion se forment des substances qui n'entretiennent pas la combustion ?

Pourquoi une bougie s'éteint-elle quand on souffle dessus ?

Quelles sont les conditions nécessaires pour qu’une bougie brûle mieux et plus longtemps ?

Comment éteindre une bougie ? Sur quelles propriétés ces méthodes sont-elles basées ?

Quelle est la réaction qualitative au dioxyde de carbone ?

Professeur:

L'examen de la structure et de la combustion d'une bougie illustre de manière convaincante la complexité des objets quotidiens les plus triviaux qui nous entourent et témoigne de l'inséparabilité des sciences telles que la chimie et la physique. Une bougie est un objet d'étude si intéressant que le sujet ne peut être considéré comme épuisé. .

À la fin de notre leçon, je voudrais vous souhaiter que, comme une bougie, vous rayonniez de lumière et de chaleur pour ceux qui vous entourent, et que vous soyez belle, lumineuse et nécessaire, comme la flamme de la bougie dont nous avons parlé aujourd'hui.

V Devoirs.

1. Mission pour ceux qui souhaitent effectuer des travaux de recherche à domicile :

Prenez pour expérience tout ce qui a une fermeture éclair. Ouvrez et fermez la fermeture éclair plusieurs fois. Rappelez-vous vos observations. Frottez une bougie de paraffine sur une fermeture éclair, par exemple sur une veste de sport. (N'oubliez pas de demander la permission à votre maman lorsque vous prenez la veste pour l'expérience). Le mouvement de la fermeture éclair a-t-il changé ?

Répondez à la question : « Pourquoi frottent-ils parfois les fermetures éclair avec une bougie ?

(Les substances à partir desquelles la colonne de bougie est fabriquée (stéarine, paraffine) sont un bon lubrifiant qui réduit la friction entre les maillons de fixation.)

2. Mission pour ceux qui souhaitent effectuer des travaux de recherche à domicile.

Prenez 3 bougies de composition différente, à base de paraffine, cire, stéarine. Vous pouvez acheter des bougies dans le magasin ou les fabriquer vous-même. (Demandez à maman ou papa de regarder l'expérience avec vous.) Attendez le crépuscule, placez les bougies les unes à côté des autres et allumez-les. Remplissez le tableau en observant les bougies allumées.

Littérature utilisée.

1. Faraday M.., Histoire d'une bougie, M., Nauka, 1980.