شیمی سطح: مبتدی

خاموش شدن شمع و مقدار اکسیژن

⏱ 10 دقیقه زمان اجرا 🧪 0 قلم وسیله لازم
▶

درباره‌ی آزمایش

‫در این آزمایش، هدف بررسی نقش اکسیژن در فرایند احتراق و مشاهده علت خاموش شدن شعله شمع در محیط بسته است.‎

برای سوختن شمع، وجود سه عامل اصلی ضروری است:‎ ماده سوختنی، اکسیژن و گرما. این سه عامل به مثلث آتش معروف هستند.‎

هنگامی که شمع روشن را با یک ظرف شیشه‌ای وارونه می‌پوشانیم، ارتباط شعله با هوای آزاد محدود می‌شود.‎ در این شرایط، اکسیژن موجود در داخل ظرف به‌تدریج مصرف شده و محصولات احتراق، از جمله دی‌اکسید کربن و بخار آب، تولید می‌شوند.‎

با کاهش دسترسی به اکسیژن، شرایط لازم برای ادامه احتراق فراهم نمی‌شود و در نهایت شعله خاموش می‌شود.‎

در این آزمایش همچنین می‌توان با استفاده از ظرف‌هایی با حجم متفاوت، تأثیر مقدار هوای محبوس‌شده و اکسیژن موجود بر مدت‌زمان روشن ماندن شمع را بررسی کرد.

مراحل اجرا

  • ‫ابتدا شمع را در مرکز یک بشقاب یا ظرف کم‌عمق قرار داده و با استفاده از خمیر آن را ثابت می‌کنیم.
  • مقدار کمی آب داخل بشقاب می‌ریزیم.
  • شمع را روشن کرده و اجازه می‌دهیم شعله برای چند ثانیه به‌صورت عادی بسوزد.
  • یک ظرف شیشه‌ای را به‌صورت وارونه روی شمع قرار می‌دهیم، به‌طوری‌که لبه ظرف با سطح بشقاب تماس داشته باشد.
  • هم‌زمان با قرار دادن ظرف روی شمع، زمان‌سنج را روشن می‌کنیم.
  • مدت‌زمان روشن ماندن شعله را اندازه‌گیری کرده و زمان خاموش شدن شمع را یادداشت می‌کنیم.
  • آزمایش را با استفاده از ظرف‌های شیشه‌ای با حجم‌های متفاوت تکرار می‌کنیم.
  • زمان خاموش شدن شمع در هر ظرف را ثبت کرده و با یکدیگر مقایسه می‌کنیم.
  • در پایان، بررسی می‌کنیم که ظرف دارای حجم بیشتر، به دلیل داشتن هوای اولیه بیشتر، معمولاً امکان سوختن طولانی‌تری را برای شمع فراهم می‌کند.