Свеча — это воспламеняющийся фитиль , залитый воском или другим горючим твердым веществом, таким как жир , который обеспечивает свет , а в некоторых случаях и аромат . Свеча также может обеспечивать тепло или служить способом отсчета времени . Свечи использовались более двух тысячелетий по всему миру и были важной формой внутреннего освещения до изобретения других типов источников света. Хотя электрический свет в значительной степени сделал использование свечей необязательным для освещения, свечи по-прежнему широко используются в функциональных, символических и эстетических целях, а также в определенных культурных и религиозных ситуациях.
Ранние свечи могут быть сделаны из пчелиного воска , но эти свечи были дорогими, и их использование было ограничено элитой и церквями. Жир был более дешевой, но менее эстетичной альтернативой. В современную эпоху были разработаны различные материалы для изготовления свечей, включая парафиновый воск , который вместе с эффективными методами производства сделал свечи доступными для масс. Для хранения свечей могут использоваться различные устройства, такие как подсвечники или канделябры , люстры , фонари и бра . Человек, который делает свечи, традиционно известен как свечник . [1]
Горение свечи происходит самоподдерживающимся образом. Когда фитиль свечи зажигается, тепло плавит и воспламеняет небольшое количество твердого топлива (воск), которое испаряется и соединяется с кислородом воздуха, образуя пламя . Затем пламя плавит верхнюю часть массы твердого топлива, которая движется вверх по фитилю посредством капиллярного действия , чтобы непрерывно гореть, тем самым поддерживая постоянное пламя. Свеча укорачивается по мере расходования твердого топлива, то же самое происходит и с фитилем. Фитили свечей до 19 века требовали регулярной обрезки ножницами или « щипцами для снятия нагара », чтобы способствовать устойчивому горению и предотвращать дымление. В современных свечах фитиль сконструирован таким образом, что он изгибается по мере горения, а конец фитиля сам по себе обрезается посредством сжигания огнем . [ 2]
Слово candle происходит от среднеанглийского candel , от древнеанглийского и от англо-нормандского candele , оба от латинского candēla , от candēre «светить». [3]
До изобретения свечей древние люди использовали открытый огонь, факелы, щепки смолистого дерева и лампы для искусственного освещения ночью. [4] Примитивные масляные лампы , в которых зажженный фитиль находился в луже масла или жира, использовались с палеолитического периода, а также были найдены керамические и каменные лампы с неолитического периода. [5] Поскольку изготовление свечей требует надежного запаса животных или растительных жиров, несомненно, что свечи не могли появиться до раннего бронзового века ; [6] однако неясно, когда и где свечи были впервые использованы. Предметы, которые могли быть подсвечниками, были найдены в вавилонской и средней минойской культурах, а также в гробнице Тутанхамона . [7] «Свечи», используемые в эти ранние периоды, не напоминали современные формы; скорее всего, они были сделаны из растительных материалов, смоченных в животном жире. [8]
Ранние свидетельства использования свечей можно найти в Италии, где изображение подсвечника существует в этрусской гробнице в Орвието , [9] а самый ранний раскопанный этрусский подсвечник датируется 7 веком до н. э. [10] Свечи, возможно, произошли от конуса с фитилем из пакли и других растительных волокон, пропитанных жиром, смолой или маслом и сжигаемых в лампах или горшках. [6] Свечи древности изготавливались из различных форм натурального жира, жира и воска, а римляне делали настоящие обмакиваемые свечи из жира и пчелиного воска. [11] Свечи из пчелиного воска были дорогими, и их использование было ограничено богатыми, вместо этого масляные лампы были более распространенными осветительными приборами во времена Рима. Древняя Греция использовала факелы и масляные лампы и, вероятно, переняла использование свечей в более поздний период из Рима. [9] Ранние записи в Китае предполагают, что свечи использовались в династии Цинь до 200 г. до н. э. Эти ранние китайские свечи, возможно, были сделаны из китового жира. [12]
В христианстве свечи приобрели значение в их декоративном, символическом и церемониальном использовании в церквях. Восковые свечи, или candela cerea, зафиксированные в конце 3-го века, были задокументированы как пасхальные свечи в Испании и Италии в 4-м веке, [7] христианский праздник Сретение Господне был назван в честь них, и Папа Сергий I учредил процессию зажженных свечей. Папские буллы постановили, что жир должен быть исключен из использования в алтарных свечах, а высокое содержание пчелиного воска необходимо для свечей главного алтаря. [13]
В средневековой Европе свечи изначально использовались в основном в христианских церквях. Позже их использование распространилось на домохозяйства богатых людей как предмет роскоши. [14] В Северной Европе, особенно в Англии, широко использовались свечи из смазанного тростника, но в Средние века использовались и сальные свечи, а упоминание о сальных свечах на английском языке появилось в 1154 году. [15] Пчелиный воск широко использовался в церковных церемониях, и по сравнению с животным жиром он горит чисто, без дымного пламени, и не выделяет неприятного запаха, как жир. Свечи из пчелиного воска были дорогими, и относительно немногие люди могли позволить себе зажигать их в своих домах в средневековой Европе. [16]
Свечи изготавливались несколькими способами: погружение фитиля в расплавленный жир или воск, прокатывание свечи вручную вокруг фитиля или заливка жира или воска на фитиль для создания свечи. В 14 веке сьер де Брез ввел технику использования формы, но реальное улучшение для эффективного производства свечей с формой было достигнуто только в 19 веке. [17] Восковые и сальные свечи изготавливались в монастырях в средневековый период, а в сельских домохозяйствах сальные свечи могли изготавливаться дома. [18] К 13 веку изготовление свечей стало цеховым ремеслом в Англии и Франции, причем французская гильдия была задокументирована еще в 1061 году. [18] Изготовители свечей (чандлеры) ходили от дома к дому, изготавливая свечи из кухонного жира, сохраненного для этой цели, или изготавливали и продавали свои собственные свечи в небольших свечных лавках. [19]
К XVI веку восковые свечи стали предметом роскоши среди богатых людей. [20] Свечи широко использовались в XVII и XVIII веках, и говорят, что на вечеринке в Дрездене в 1779 году было зажжено 14 000 свечей. [20]
На Ближнем Востоке во времена Аббасидского и Фатимидского халифатов пчелиный воск был доминирующим материалом, используемым для изготовления свечей. [21] Пчелиный воск часто импортировался издалека; например, производители свечей из Египта использовали пчелиный воск из Туниса . [21] Как и в Европе, эти свечи были дорогими и были доступны только элите, а большинство простолюдинов использовали вместо них масляные лампы. [21] Согласно легенде, практика использования ламп и свечей в мечети началась с Тамима ад-Дари , который зажег лампу, привезенную им из Сирии, в Мечети Пророка в Медине. Известно, что халиф Омейядов Аль-Валид II использовал свечи при дворе в Дамаске, в то время как халиф Аббасидов Аль-Мутаваккиль , как говорят, тратил 1,2 миллиона серебряных дирхамов ежегодно на свечи для своих королевских дворцов. [21]
В ранней современной Сирии свечи пользовались большим спросом у всех социально-экономических классов, поскольку их обычно зажигали во время брачных церемоний. [21] В столице Сефевидов Исфахане в 1500-х и 1600-х годах существовали гильдии изготовителей свечей . [21] Однако в Сефевидском Иране изготовители свечей занимали относительно низкое социальное положение, сопоставимое с парикмахерами , работниками бани , гадалками, каменщиками и носильщиками . [21]
В XVIII и XIX веках спермацет , воскообразное вещество, вырабатываемое кашалотом , использовался для производства превосходной свечи, которая горела дольше, ярче и не имела неприятного запаха. [22] Позже, в XVIII веке, в качестве гораздо более дешевых заменителей стали использовать рапсовое масло и масло из семян рапса .
В XIX веке в свечи был внесен ряд усовершенствований. В старых свечах фитиль горящей свечи не контактировал напрямую с воздухом, поэтому он обугливался, а не сгорал. Обугленный фитиль препятствовал дальнейшему горению и производил черный дым, поэтому фитиль приходилось постоянно подрезать или «гасить». [23] В 1825 году француз М. Камбасерес представил плетеный фитиль, пропитанный минеральными солями, который при горении закручивался к внешнему краю пламени и сгорал от него, тем самым подрезая себя. [6] Такие фитили называются «самообрезными» или «самопотребляющимися». [24] В 1823 году Мишель Эжен Шеврель и Жозеф Луи Гей-Люссак выделили стеарин из животных жиров и в 1825 году получили патент на производство свечей, которые были тверже и могли гореть ярче. [17] [23]
Производство свечей стало массовым промышленным рынком в середине 19 века. В 1834 году Джозеф Морган [25] , оловянный мастер из Манчестера , Англия, запатентовал машину, которая произвела революцию в производстве свечей. Она позволяла производить формованные свечи непрерывно, используя цилиндр с подвижным поршнем для выталкивания свечей по мере их затвердевания. Это более эффективное механизированное производство производило около 1500 свечей в час. Это позволило свечам стать доступным товаром для масс. [26]
В середине 1850-х годов Джеймс Янг преуспел в перегонке парафинового воска из угля и горючих сланцев в Батгейте в Западном Лотиане и разработал коммерчески выгодный метод производства. [27] Парафин можно было использовать для изготовления недорогих свечей высокого качества. Это был голубовато-белый воск, который горел чисто и не оставлял неприятного запаха, в отличие от сальных свечей. К концу 19 века свечи изготавливались из парафинового воска и стеариновой кислоты .
К концу 19 века компания Price's Candles , базирующаяся в Лондоне, была крупнейшим производителем свечей в мире. [28] Основанная Уильямом Уилсоном в 1830 году, [29] компания первой внедрила технологию паровой дистилляции и, таким образом, смогла производить свечи из широкого спектра сырья, включая кожный жир, костный жир, рыбий жир и промышленные смазки.
Несмотря на достижения в производстве свечей, свечная промышленность быстро пришла в упадок после внедрения более совершенных методов освещения, включая керосин и лампы , а также изобретение в 1879 году лампы накаливания . С этого момента свечи стали продаваться скорее как декоративный предмет. [30]
До изобретения электрического освещения для освещения обычно использовались свечи и масляные лампы. В районах без электричества они по-прежнему используются в обычном режиме. До 20-го века свечи были более распространены в Северной Европе. В Южной Европе и Средиземноморье преобладали масляные лампы. [ необходима цитата ]
В современном развитом мире свечи используются в основном из-за их эстетической ценности и аромата, в частности, для создания мягкой, теплой или романтической атмосферы, для аварийного освещения во время отключений электроэнергии , а также в религиозных или ритуальных целях. [31]
В 21 веке в последние годы наблюдался огромный всплеск продаж ароматических свечей. [32] [31] Пандемия COVID-19 и последовавшие за ней карантинные меры привели к резкому росту продаж ароматических свечей, диффузоров и спреев для помещений. [33]
При достаточно постоянном и измеримом горении свечи, обычным применением свечей было определение времени . Свеча, предназначенная для этой цели, могла иметь измерения времени, обычно в часах, отмеченные вдоль воска. Династия Сун в Китае (960–1279) использовала свечные часы . [34]
К XVIII веку свечные часы стали делать с гирями, вставленными по бокам свечи. Когда свеча таяла, гири падали и с шумом падали в чашу.
В дни, предшествующие Рождеству, некоторые люди зажигают свечу определенного количества раз, чтобы представить каждый день, как указано на свече. Тип свечи, используемый таким образом, называется свечой Адвента , [35] хотя этот термин также используется для обозначения свечи, которая используется в венке Адвента .
На протяжении большей части зафиксированной истории свечи изготавливались из говяжьего или бараньего жира или пчелиного воска . С середины 1800-х годов их также изготавливали из спермацета , воскообразного вещества, получаемого из кашалота , что, в свою очередь, стимулировало спрос на это вещество. Свечи также изготавливались из стеарина (первоначально изготавливавшегося из животных жиров, но теперь производимого почти исключительно из пальмового воска). [36] [37] Сегодня большинство свечей изготавливается из парафинового воска , побочного продукта переработки нефти . [38]
Свечи также могут быть изготовлены из микрокристаллического воска , пчелиного воска (побочного продукта сбора меда ), геля (смеси полимера и минерального масла ) [39] или некоторых растительных восков (обычно пальмового, карнаубского , воска душистого или соевого ).
Размер пламени и соответствующая скорость горения в значительной степени контролируются фитилем свечи . Вид воска также влияет на скорость горения, при этом пчелиный воск и кокосовый воск горят дольше, чем парафин или соевый воск. [40]
Методы производства используют экструзионное формование . [38] Более традиционные методы производства подразумевают плавление твердого топлива путем контролируемого применения тепла. Затем жидкость заливается в форму, или фитиль многократно погружается в жидкость для создания погруженной конической свечи. Часто добавляются ароматические масла , эфирные масла или краситель на основе анилина .
Фитиль свечи работает по принципу капиллярного действия , втягивая («протягивая») расплавленный воск или топливо к пламени. Когда жидкое топливо достигает пламени, оно испаряется и сгорает . Фитиль свечи влияет на то, как горит свеча. Важные характеристики фитиля включают диаметр, жесткость, огнестойкость и привязку.
Фитиль свечи — это кусок веревки или шнура, который удерживает пламя свечи. Коммерческие фитили изготавливаются из плетеного хлопка. Капиллярность фитиля определяет скорость, с которой расплавленный углеводород передается в пламя. Если капиллярность слишком велика, расплавленный воск стекает по стенке свечи. Фитили часто пропитывают различными химикатами для изменения их характеристик горения. Например, обычно желательно, чтобы фитиль не светился после того, как пламя погаснет. Типичными агентами являются нитрат аммония и сульфат аммония . [38]
На основе измерений свечи из парафинового воска конического типа, современная свеча обычно горит с постоянной скоростью около 0,1 г/мин, выделяя тепло примерно 80 Вт. [41] Производимый свет составляет около 13 люменов , что соответствует световой эффективности около 0,16 люменов на ватт (световая эффективность источника) — почти в сто раз ниже, чем у лампы накаливания . Если бы источник в 1 канделу излучал равномерно во всех направлениях, общий лучистый поток составил бы всего около 18,40 мВт.
Сила света типичной свечи составляет приблизительно одну канделу . Единица СИ , кандела, на самом деле основана на более старой единице, называемой силой свечи , которая представляла силу света, излучаемую свечой, изготовленной по определенным спецификациям («стандартная свеча»). Современная единица определена более точным и повторяемым образом, но была выбрана таким образом, что сила света свечи по-прежнему составляет приблизительно одну канделу.
Самая горячая часть пламени свечи находится чуть выше очень тусклой синей части с одной стороны пламени, у основания. В этот момент температура пламени составляет около 1400 °C (2550 °F). Однако эта часть пламени очень мала и выделяет мало тепловой энергии. Синий цвет обусловлен хемилюминесценцией , в то время как видимый желтый цвет обусловлен излучением горячих частиц сажи . Сажа образуется в результате ряда сложных химических реакций, ведущих от молекулы топлива через молекулярный рост, пока не образуются многоуглеродные кольцевые соединения. Тепловая структура пламени сложна, сотни градусов на очень коротких расстояниях, что приводит к чрезвычайно крутым температурным градиентам. В среднем температура пламени составляет около 1000 °C (1800 °F). [42] Цветовая температура составляет приблизительно 1000 К.
Чтобы свеча горела, источник тепла (обычно открытый огонь от спички или зажигалки ) используется для зажигания фитиля свечи, который плавит и испаряет небольшое количество топлива (воск). После испарения топливо соединяется с кислородом в атмосфере, воспламеняясь и образуя постоянное пламя . Это пламя обеспечивает достаточное количество тепла, чтобы поддерживать горение свечи с помощью самоподдерживающейся цепи событий: тепло пламени плавит верхнюю часть массы твердого топлива; затем сжиженное топливо движется вверх по фитилю посредством капиллярного действия ; сжиженное топливо в конечном итоге испаряется, чтобы сгореть в пламени свечи.
По мере того, как топливо (воск) плавится и сгорает, свеча становится короче. Конец сплетенного фитиля изгибается и сгорает в пламени. Сжигание фитиля ограничивает длину открытой части фитиля, тем самым поддерживая постоянную температуру горения и скорость расхода топлива. До 19 века фитили требовали регулярной обрезки ножницами (или специальным триммером для фитилей), обычно примерно до четверти дюйма (~0,7 см), чтобы способствовать устойчивому горению и не допустить выделения черного дыма. Специальные ножницы для свечей, называемые « гасилками », были изготовлены для этой цели в 20 веке и часто сочетались с огнетушителем. В современных свечах фитиль сделан таким образом, что он изгибается по мере горения, что гарантирует, что конец фитиля сгорит от огня , тем самым обрезая себя. [2]
Пламя свечи образуется из-за испарения воска при горении. Широко известно, что пламя свечи имеет от трех до пяти областей или «зон»:
Главным фактором, определяющим высоту пламени свечи, является диаметр фитиля. Это видно на примере чайных свечей , где фитиль очень тонкий, а пламя очень маленькое. Свечи, чье основное назначение — освещение, используют гораздо более толстый фитиль. [45]
Одной из значительных работ Майкла Фарадея была «Химическая история свечи» , в которой он дал глубокий анализ эволюционного развития, работы и науки о свечах. [46]
По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты , свечи являются основным источником пожаров в жилых домах в Соединенных Штатах: почти 10% травм среди гражданского населения и 6% смертей от пожаров связаны со свечами. [47]
Пламя свечи, длина которого превышает ее ламинарную точку дымления, будет выделять сажу . [48] Правильная обрезка фитиля уменьшит выбросы сажи большинством свечей.
Жидкий воск горячий и может вызвать ожоги кожи, но его количество и температура, как правило, довольно ограничены, а ожоги редко бывают серьезными. Лучший способ избежать ожогов от разбрызганного воска — использовать гаситель свечей вместо того, чтобы дуть на пламя. Гаситель свечей обычно представляет собой небольшую металлическую чашку на конце длинной ручки. Помещение гасителя над пламенем перекрывает подачу кислорода. Гасители были распространены в домах, когда свечи были основным источником освещения до появления электрического освещения. Изысканные гасители, часто в сочетании с конусом для зажигания, все еще можно найти в тех церквях, где регулярно используются большие свечи.
Стеклянные подсвечники иногда трескаются от теплового удара от пламени свечи, особенно когда свеча догорает до конца. При зажигании свечей в стеклянных подсвечниках или банках пользователи должны избегать зажигания свечей с отколотыми или треснувшими емкостями и прекращать использование, как только останется полдюйма или меньше воска.
Раньше опасения по поводу безопасности свечей вызывало то, что в фитилях для удержания их в вертикальном положении в контейнерных свечах использовался свинцовый сердечник. Без жесткого сердечника фитили контейнерных свечей могли провиснуть и утонуть в глубокой луже воска. Возникли опасения, что свинец в этих фитилях испаряется в процессе горения, выделяя пары свинца — известная опасность для здоровья и развития. Фитили со свинцовым сердечником не были распространены с 1970-х годов. Сегодня большинство фитилей с металлическим сердечником используют цинк или цинковый сплав , что стало отраслевым стандартом. Также доступны фитили, изготовленные из специально обработанной бумаги и хлопка.
Свечи выделяют летучие органические соединения в окружающую среду, что приводит к выделению углерода в воздух. [49] Процесс горения свечи включает в себя выделение света, тепла, углекислого газа и водяного пара для подпитки пламени. [50] Использование свечей может быть небезопасным, если вдыхать ароматизаторы в больших дозах . [51] [52] Нетоксичные свечи были созданы в качестве альтернативы, чтобы предотвратить выброс этих летучих органических соединений в окружающую среду. [53] Компании по производству свечей, такие как «The Plant Project», создали свечи, которые более экологичны и полезны для здоровья легких. [52] Эти альтернативы включают нетоксичные восковые смеси, безопасные ароматизаторы и экологически чистую упаковку. [53] Более безопасные свечи включают свечи, изготовленные из кокосового, соевого, растительного и пчелиного воска. [51]
Пользователи, ценящие эстетику свечи, иногда устанавливают электрическую беспламенную свечу, чтобы избежать опасностей.
На международных рынках разработан ряд стандартов и правил для обеспечения соответствия, а также поддержания и повышения безопасности , в том числе:
Декоративные подсвечники, особенно в форме пьедестала, называются подсвечниками ; если удерживается несколько тонких свечей, также используется термин канделябр . Корневая форма слова chandelier происходит от слова candle, но теперь обычно относится к электрическому прибору. Слово chandelier иногда теперь используется для описания подвесного приспособления, предназначенного для удерживания нескольких тонких свечей.
Во многих подсвечниках используется герметичное гнездо, чтобы свеча держалась вертикально. В этом случае свеча, которая немного шире, не поместится в подсвечник, а свеча, которая немного узкая, будет шататься. Слишком большие свечи можно обрезать, чтобы они подходили, ножом; слишком маленькие свечи можно закрепить алюминиевой фольгой. Традиционно свечи и подсвечники изготавливались в одном месте, поэтому они были соответствующего размера, но международная торговля объединила современные свечи с существующими держателями, что делает плохо подходящие свечи более распространенными. Это герметичное гнездо необходимо только для федеральных свечей [ необходимо разъяснение ] и конусов. Для чайных свечей существует множество подсвечников, включая небольшие стеклянные подсвечники и сложные многосвечники. То же самое касается и свечей-столпов . Для свечей-столпов доступны настенные бра для чайных свечей и свечей-столпов. Для свечей-столпов ассортимент подсвечников широк. Подсвечником для свечи-столба может служить огнеупорная тарелка, например, стеклянная тарелка или маленькое зеркало. Другой вариант — постамент любого типа с огнеупорной верхней частью соответствующего размера. Большая стеклянная чаша с большим плоским дном и высокими, в основном вертикальными, изогнутыми сторонами называется ураганом. Свеча-столб помещается в нижний центр урагана. Иногда ураган на постаменте продается как единое целое.
Бобеши — это каплеулавливающее кольцо, которое также может быть прикреплено к подсвечнику или использоваться независимо от него. Бобеши могут быть как из богато украшенного металла или стекла, так и из простого пластика, картона или вощеной бумаги. Использование бумажных или пластиковых бобешей распространено на мероприятиях, где свечи раздаются толпе или зрителям, например, рождественским колядующим или людям на других концертах или фестивалях.
Гасители свечей — это инструменты, используемые для тушения горящих свечей путем подавления пламени небольшой металлической чашкой, подвешенной на длинной ручке, и таким образом лишая его кислорода. Более старое значение относится к похожему на ножницы инструменту, используемому для обрезки фитиля свечи. При наличии навыка это можно было сделать, не гася пламя. Инструмент, который сейчас называют гасителем свечей, раньше назывался «гасителем» или «дутером».
Это стеклянные или металлические трубки с внутренней решеткой посередине, которые располагаются вокруг верхней части зажженной свечи. По мере того, как свеча горит, воск плавится, а последователь удерживает расплавленный воск внутри, в то время как последователь опирается на самую верхнюю твердую часть воска. Последователь свечи часто намеренно утяжеляют или утяжеляют, чтобы гарантировать, что они будут двигаться вниз, когда свеча горит ниже, сохраняя герметичность и предотвращая утечку воска. Цель последователь свечи тройная:
Свечники часто можно увидеть в церквях на алтарных свечах .
.jpg/1280px-Washington_National_Cathedral_(photo_2).jpg)
.jpg/1280px-Cera_(46362656605).jpg)
.jpg/1280px-Gamla_Stan,_S%C3%B6dermalm,_Stockholm,_Sweden_-_panoramio_(231).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ).
Медиа, связанные со свечами на Wikimedia Commons