Ljus
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 en metod för att hålla tiden .
En person som gör ljus är traditionellt känd som en chandler . Olika enheter har uppfunnits för att hålla ljus, från enkla bordsljusstakar, även kända som ljushållare, till utarbetade kandelabrar och ljuskronor .
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 väl 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 självuppehållande kedja av händelser: lågans värme smälter toppen av massan av fast bränsle; det flytande bränslet rör sig sedan uppåt genom veken via kapillärverkan ; det flytande bränslet förångas till slut för att brinna i ljusets låga.
När bränslet (vaxet) smälts och förbränns blir ljuset kortare. Delar av veken som inte avger förångat bränsle förbrukas i lågan. Förbränningen av veken begränsar längden på den exponerade delen av veken, vilket bibehåller en konstant förbränningstemperatur och bränsleförbrukningshastighet. Vissa vekar kräver regelbunden trimning med sax (eller en specialiserad veketrimmer), vanligtvis till cirka en kvarts tum (~0,7 cm), för att främja långsammare, stadig förbränning och även för att förhindra rökning. Speciella ljussaxar kallade " snuffers " tillverkades för detta ändamål på 1900-talet och kombinerades ofta med en brandsläckare. I moderna ljus är veken konstruerad så att den kröker sig när den brinner. Detta säkerställer att änden av veken får syre och sedan förbrukas av eld — en självtrimmande veke.
Etymologi
Ordet candle kommer från mellanengelska candel , från fornengelska och från anglo-normanska candele , båda från latin candēla , från candēre 'att skina'.
Historia
Före ljuset använde man oljelampor där en tänd veke vilade i en behållare med flytande olja. Romarna började tillverka äkta doppade ljus av talg, med början omkring 500 f.Kr. Europeiska ljus från antiken tillverkades av olika former av naturligt fett, talg och vax. I antikens Rom gjordes ljus av talg på grund av den oöverkomliga kostnaden för bivax. De kan också ha funnits i antikens Grekland , men oprecis terminologi gör det svårt att avgöra. De tidigaste bevarade ljusen har sitt ursprung i Han Kina omkring 200 f.Kr. Dessa tidiga kinesiska ljus gjordes av valfett.
Under medeltiden användes mest talgljus . På 1200-talet hade ljustillverkning blivit ett skråhantverk i England och Frankrike. Ljusmakarna (chandlers) gick från hus till hus och gjorde ljus av köksfetterna som sparats för det ändamålet, eller tillverkade och sålde sina egna ljus från små ljusaffärer. Bivax , jämfört med djurbaserad talg, brändes rent, utan rökig låga. Bivaxljus var dyra och relativt få människor hade råd att bränna dem i sina hem i det medeltida Europa. De användes dock i stor utsträckning för kyrkliga ceremonier.
I Mellanöstern, under de abbasidiska och fatimida kalifaten, var bivax det dominerande materialet som användes för att tillverka ljus. Bivax importerades ofta från långa avstånd; till exempel använde ljusmakare från Egypten bivax från Tunis . Liksom i Europa var dessa ljus ganska dyra, och de flesta använde oljelampor istället. Eliter hade dock råd att spendera stora summor på dyra ljus. spenderade den abbasidiska kalifen al-Mutawakkil 1,2 miljoner silverdirham årligen på ljus för sina kungliga palats.
I det tidiga moderna Syrien var ljus i hög efterfrågan av alla socioekonomiska klasser eftersom de brukade tändas under äktenskapsceremonier. Det fanns ljusmakarskrån i den safavidiska huvudstaden Isfahan under 1500- och 1600-talen. Ljusmakare hade dock en relativt låg social position i Safavid Iran, jämförbar med barberare , badhusarbetare , spådamer, murare och bärare .
Under 1700- och 1800-talen användes spermaceti , en vaxartad substans som produceras av kaskelot , för att producera ett överlägset ljus som brann längre, ljusare och inte avgav någon stötande lukt. Senare på 1700-talet kom rapsolja och rapsolja till användning som mycket billigare substitut.
Modern tid
Tillverkningen av ljus blev en industrialiserad massmarknad i mitten av 1800-talet. 1834 patenterade Joseph Morgan, en tennmakare från Manchester , England, en maskin som revolutionerade ljustillverkningen. 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 1 500 ljus i timmen. Detta gjorde att ljus kunde vara en prisvärd vara för massorna. Ljusmakare började också tillverka vekar av tätt flätade (snarare än bara tvinnade) bomullstrådar . Den här tekniken gör att vekar krullas när de brinner, vilket bibehåller höjden på veken och därmed lågan. Eftersom mycket av överskottsveken förbränns kallas dessa för "självtrimmande" eller "självförbrukande" vekar.
I mitten av 1850-talet lyckades James Young destillera paraffinvax från kol och oljeskiffer vid Bathgate i West Lothian och utvecklade en kommersiellt gångbar produktionsmetod. Paraffin skulle kunna användas för att göra billiga ljus av hög kvalitet. Det var ett blåvitt vax, som brann rent och inte lämnade någon obehaglig lukt, till skillnad från talgljus . 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 pionjär i implementeringen av tekniken för ångdestillation och kunde på så sätt tillverka ljus från ett brett utbud av råvaror, inklusive hudfett, benfett, fiskolja och industriella fetter.
Trots framsteg inom ljustillverkning, minskade ljusindustrin snabbt efter införandet av överlägsna belysningsmetoder, inklusive fotogen och lampor och 1879 års uppfinning av glödlampan . Från denna tidpunkt kom ljus att marknadsföras som mer av ett dekorativt föremål.
Använda sig av
Före uppfinningen av elektrisk belysning användes ljus och oljelampor ofta för belysning. I områden utan el 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 främst för deras estetiska värde och doft, särskilt för att skapa en mjuk, varm eller romantisk atmosfär, för nödbelysning vid strömavbrott och för religiösa eller rituella ändamål .
Under 2000-talet har det skett en enorm ökning av försäljningen av doftljus de senaste åren. Covid -19-pandemin och de efterföljande nedstängningarna ledde till en dramatisk ökning av försäljningen av doftljus, diffusorer och rumssprayer.
Andra användningsområden
Med den ganska konsekventa och mätbara bränningen av ett ljus, var en vanlig användning av ljus att visa tiden . Ljuset som är designat för detta ändamål kan ha tidsmätningar, vanligtvis i timmar, markerade längs vaxet. Songdynastin i Kina (960–1279) använde ljusklockor .
På 1700-talet tillverkades ljusklockor med vikter inställda på sidorna av ljuset. När ljuset smälte föll vikterna av och gjorde ett ljud när de föll i en skål.
Under dagarna som leder till jul, bränner vissa människor ett ljus en bestämd mängd för att representera varje dag, som markerats 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 det mesta av antecknad historia gjordes ljus av talg (framställd från nötkött eller fårkött-fett) eller bivax . Från mitten av 1800-talet tillverkades de också av spermaceti , ett vaxartat ämne som härrör från kaskelot , vilket i sin tur stimulerade efterfrågan på ämnet. Ljus tillverkades också av stearin (till en början tillverkad av animaliska fetter men tillverkade nu nästan uteslutande av palmvax). Idag är de flesta ljus gjorda av paraffinvax , en biprodukt av petroleumraffinering .
Ljus kan också göras av mikrokristallint vax , bivax (en biprodukt av honungsinsamling ), gel (en blandning av polymer och mineralolja ), eller vissa växtvaxer (vanligtvis palm-, carnauba- , bayberry- eller sojabönvax ).
Lågans storlek och motsvarande förbränningshastighet styrs till stor del av ljusveken . Typen av vax påverkar också brännhastigheten, där bivax och kokosvax brinner längre än paraffin eller sojavax.
Produktionsmetoder använder extrudering gjutning . Mer traditionella produktionsmetoder innebär att smälts 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 tillsätts doftoljor , eteriska oljor eller anilinbaserat färgämne .
Veke
En ljusveke fungerar genom kapillärverkan , drar ("transporter") det smälta vaxet eller bränslet upp till lågan. När det flytande bränslet når lågan förångas det och förbränns . Ljusveken påverkar hur ljuset brinner. Viktiga egenskaper hos veken inkluderar diameter, styvhet, brandmotstånd och tjuder.
En ljusveke är en bit snöre eller sladd som håller fast lågan från ett ljus. Kommersiella vekar är gjorda av flätad bomull. Vekens kapilläritet bestämmer hastigheten med vilken det smälta kolvätet förs till lågan. Om kapilläriteten är för stor, strömmar det smälta vaxet längs sidan av ljuset. Vekar är ofta infunderade med en mängd olika kemikalier för att ändra deras brinnande egenskaper. 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 paraffinvaxljus av konisk typ, brinner ett modernt ljus vanligtvis med en jämn hastighet av cirka 0,1 g/min och avger värme vid cirka 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 . Om en 1 candela -källa emitterade jämnt i alla riktningar skulle det totala strålningsflödet endast vara cirka 18,40 mW.
Ljusstyrkan för ett typiskt ljus är ungefär en candela . SI - enheten, candela, var i själva verket baserad på en äldre enhet som kallas candlepower , som representerade den ljusstyrka som sänds ut av ett ljus tillverkat enligt särskilda specifikationer (ett "standardljus"). Den moderna enheten är definierad på ett mer exakt och repeterbart sätt, men valdes så att ett ljuss ljusstyrka fortfarande är ungefär en candela.
Temperatur
Den hetaste delen av en ljuslåga är precis ovanför den mycket matta blå delen på ena sidan av lågan, vid basen. Vid denna tidpunkt är lågan cirka 1 400 °C (2 550 °F). Denna del av lågan är dock mycket liten och avger lite värmeenergi. Den blå färgen beror på kemiluminescens , medan den synliga gula färgen beror på strålningsemission från heta sotpartiklar . Sotet bildas genom en serie komplexa kemiska reaktioner, som leder från bränslemolekylen genom molekylär tillväxt, tills ringföreningar med flera kol bildas. Den termiska strukturen hos en låga är komplex, hundratals grader över mycket korta avstånd leder till extremt branta temperaturgradienter. I genomsnitt är lågtemperaturen cirka 1 000 °C (1 830 °F). Färgtemperaturen är cirka 1 000 K.
Ljuslåga
En ljus låga bildas eftersom vax förångas vid förbränning. En ljus låga är allmänt erkänd som att ha mellan tre och fem regioner eller "zoner":
- Zon I – detta är den icke-lysande, lägsta och svalaste delen av ljuslågan. Den är placerad runt vekens bas där det inte finns tillräckligt med syre för att bränsle ska brinna. Temperaturerna är runt 600 °C (1 112 °F).
- Zon II – detta är den blå zonen , som omger lågans bas. Här är tillgången på syre riklig, och bränslet brinner rent och blått. Det är värme från denna zon som gör att vaxet smälter. Temperaturerna är runt 800 °C (1 470 °F)
- Zon III – den mörka zonen är en region direkt ovanför veken som innehåller oförbränt vax. Pyrolys sker här. Temperaturen är runt 1 000 °C (1 830 °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 syrefattig zon med otillräckligt med syre för att förbränna all vaxånga som stiger upp under den, vilket resulterar i endast partiell förbränning. Zonen innehåller även oförbrända kolpartiklar. Temperaturen är runt 1 200 °C (2 190 °F).
- Zon V – Den icke-lysande yttre zonen eller slöjan omger Zon IV. Här är lågan som varmast, runt 1 400 °C (2 550 °F), och fullständig förbränning sker. Den är ljusblå till färgen, även om det mesta är osynlig.
Den huvudsakliga bestämningsfaktorn för höjden på en ljuslåga är vekens diameter. Detta visar sig i värmeljus där veken är mycket tunn och lågan är mycket liten. Ljus vars huvudsakliga syfte är belysning använder en mycket tjockare veke.
Studiens historia
Ett av Michael Faradays betydelsefulla verk var The Chemical History of a Candle , där han ger en djupgående analys av ljusens evolutionära utveckling, funktion och vetenskap.
Faror
Enligt National Fire Protection Association är stearinljus en ledande källa till bostadsbränder i USA med nästan 10 % av civila skador och 6 % av dödsfallen till följd av brand tillskrivs ljus.
En ljuslåga som är längre än dess laminära rökpunkt kommer att avge sot . Korrekt trimning av veken kommer att minska sotutsläppen från de flesta ljus.
Det flytande vaxet är varmt och kan orsaka brännskador på huden, men mängden och temperaturen är generellt sett ganska begränsade och brännskadorna är sällan allvarliga. Det bästa sättet att undvika att bränna sig av stänkt vax är att använda en ljussnuffer istället för att blåsa på lågan. En ljussnuffare är vanligtvis en liten metallkopp på änden av ett långt handtag. Att placera snuffern över lågan stänger av syretillförseln. Snusare var vanliga i hemmet när ljus var den huvudsakliga belysningskällan innan elektriska lampor var tillgängliga. Utsmyckade snusare, ofta kombinerade med en avsmalning för belysning, finns fortfarande i de kyrkor som regelbundet använder stora ljus.
Ljushållare av glas spricker ibland av termisk chock från ljusslågan, särskilt när ljuset brinner ner till slutet. När du bränner ljus i glashållare eller burkar bör användare undvika att tända ljus med sönderslagna eller spruckna behållare och sluta använda när en halv tum eller mindre vax återstår.
Ett tidigare bekymmer angående säkerheten för ljus var att en blykärna användes i vekarna för att hålla dem upprätt i behållarljus. Utan en styv kärna kan vekarna på ett behållarljus sjunka och drunkna i den djupa vaxpölen. Oron ökade för att blyet i dessa vekar skulle förångas under förbränningsprocessen och frigöra blyångor – en känd hälso- och utvecklingsrisk. Blykärna vekar har inte varit vanliga sedan 1970-talet. Idag använder de flesta metallkärna vekar zink eller en zinklegering , vilket har blivit industristandard. Vekar gjorda av specialbehandlat papper och bomull finns också.
Ljus släpper ut flyktiga organiska föreningar i miljön, vilket släpper ut kol i luften. Förbränningsprocessen för att tända ett ljus inkluderar utsläpp av ljus, värme, koldioxid och vattenånga, för att bränsle till lågan. Ljusanvändning kan vara osäker om doftämnen andas in i höga doser. Giftfria ljus har skapats som ett alternativ för att förhindra att dessa flyktiga organiska föreningar släpps ut i miljön. Ljusföretag som "The Plant Project" har skapat ljus som är mer miljömässigt hållbara och bättre för lunghälsan. Dessa alternativ inkluderar giftfria vaxblandningar, säkra dofter och miljövänliga förpackningar. Säkrare ljus inkluderar ljus gjorda av kokosnöt, soja, grönsaker och bivax.
Användare som söker estetiken hos ett ljus 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 säkerheten bibehålls och förbättras , inklusive:
- Europa: GPSD, EN 15493, EN 15494, EN 15426, EN 14059, REACH , RAL-GZ 041 ljus (Tyskland), fransk dekret 91-1175
- USA: ASTM F2058, ASTM F2179, ASTM F2417, ASTM F2601, ASTM F2326 (alla är federala och gäller i alla 50 delstater), California Proposition 65 ( endast Kalifornien ), CONEG ( endast delstaterna New England och New York )
- Kina: QB/T 2119 Basic Candle, QB/T 2902 Art Candle, QB/T 2903 Jar Candle, GB/T 22256 Jelly Candle
Tillbehör
.jpg)
Ljusstakar
Dekorativa ljusstakar, särskilt de formade som en piedestal, kallas ljusstakar ; om flera ljusavsmalningar hålls används också termen kandelaber . Grundformen av ljuskrona är från ordet för ljus, men hänvisar nu vanligtvis till en elektrisk armatur. Ordet ljuskrona används ibland nu för att beskriva en hängande armatur utformad för att hålla flera avsmalningar.
Många ljushållare använder ett friktionstätt uttag för att hålla ljuset upprätt. I det här fallet kommer ett ljus som är lite för brett inte att få plats 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 ljushållare på samma ställe, så de var lagom stora, men internationell handel har kombinerat det moderna ljuset med befintliga hållare, vilket gör det illasittande ljuset vanligare. Denna friktionstäta hylsa behövs endast för federal [ förtydligande behövs ] och avsmalningarna. För värmeljus finns det en mängd olika ljushållare, inklusive små glashållare och utarbetade flerljusställ. Detsamma gäller för votives . Vägglampetter finns för värmeljus och votivljus. För pelarljus är sortimentet av ljushållare brett. En brandsäker platta, som en glasskiva eller liten spegel, kan vara en ljushållare för ett pelarljus. En piedestal av något slag, med lämplig storlek eldfast topp, är ett annat alternativ. En stor glasskål med en stor platt botten och höga mestadels vertikala böjda sidor kallas en orkan. Det pelarliknande ljuset placeras längst ner 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 ljushållare, eller användas oberoende av en. Bobèches kan variera från utsmyckad metall eller glas till enkel plast, kartong eller vaxpapper. Användning av bobèches av papper eller plast är vanligt vid evenemang där ljus delas ut till en publik eller publik, till exempel julsånger eller människor på andra konserter eller festivaler.
Ljus anhängare
Dessa är glas- eller metallrör med en inre förträngning halvvägs, som sitter runt toppen av ett tänt ljus. När ljuset brinner smälter vaxet och efterföljaren håller in det smälta vaxet, medan förträngningen vilar på den översta fasta delen av vaxet. Ljusföljare är ofta medvetet tunga eller tyngda för att säkerställa att de rör sig ner när ljuset brinner lägre, bibehåller en tätning och förhindrar att vax rinner ut. Syftet med en ljusföljare är trefaldigt:
- För att innehålla det smälta vaxet, göra ljuset mer effektivt, undvika smuts och ge en jämnare förbränning.
- Som dekoration, antingen på grund av enhetens utsmyckade karaktär eller (i fallet med en glasföljare) genom ljusspridning eller färgning.
- Om det behövs, för att skydda lågan från vind.
Ljusföljare finns ofta i kyrkor på altarljus .
Ljussnusare
Ljussnuffare är instrument som används för att släcka brinnande ljus genom att kväva lågan med en liten metallkopp som är upphängd i ett långt handtag, och på så sätt berövar den syre. En äldre betydelse hänvisar till ett saxliknande verktyg som används för att trimma veken på ett ljus. Med skicklighet kunde detta göras utan att släcka lågan. Instrumentet som nu är känt som en ljussnuffare kallades tidigare en "släckare" eller "douter".
Se även
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 ljussäkerhet hemma - osmologi
| Nationalbibliotek | |
|---|---|
| Övrig | |
