Akcja „Znicz”

Listopad już tuż, tuż a z nim zbliżają się Uroczystość Wszystkich Świętych i Dzień Zaduszny. Znów cmentarze rozbłysną tysiącami zniczy, choć w tym roku pewnie nie tak licznie jak zawsze. W dodatku noce i wieczory coraz dłuższe, chętniej więc będziemy zapalać w domach świeczki, by wprowadzić trochę ciepła i przytulnego klimatu. To wszystko skłoniło mnie, żeby tym razem poświęcić uwagę właśnie ognistym źródłom światła. Jeśli macie, zapalcie więc świeczkę (w końcu dobry nastrój to podstawa) i posłuchajcie…

                Pracowite pszczółki

Wiele, wiele zim temu… (a właściwie należałoby powiedzieć „co najmniej kilka tysięcy zim temu”) człowiek zainteresował się małym czarnożółtym owadem pracowicie odwiedzającym różnorodne kwiaty i zanoszącym do swoich gniazd słodki nektar. Pszczoły, bo oczywiście o nich mowa, wytwarzały wiele atrakcyjnych dla ludzi produktów na czele ze słodkim miodkiem. Poza nim uwagę człowieka przykuł także kit pszczeli, mleczko pszczele oraz wosk. My, powracając do głównego wątku naszej opowieści, zajmijmy się tym ostatnim.

Wosk jest wytwarzany w gruczołach woskowych znajdujących się na pszczelim odwłoku. Co ciekawe początkowo jest bezbarwny, a dopiero z czasem staje się żółty i nieprzezroczysty. Dla samych pszczół jest to przede wszystkim materiał budulcowy, bardzo plastyczny, trwały, nierozpuszczalny w wodzie. Dla ludzi stanowił on początkowo tylko środek do uszczelniania i impregnacji (ochrony przed wodą) skór i sznurów. Można przypuszczać, że szybko zaczęto go stosować do maści w celach leczniczych i kosmetycznych.

Kto pierwszy i gdzie zaczął używać wosku do wyrobu świec? Tego nie wiadomo. Faktem jest, że jako materiał oświetleniowy wosk miał niewątpliwe zalety nad wszelkiego rodzaju tłuszczami. Jest bowiem ciałem stałym, w przeciwieństwie do olejów roślinnych i topi się w zdecydowanie wyższej temperaturze niż tłuszcze zwierzęce. Do tego nie psuje się i pachnie od nich zdecydowanie lepiej (zepsuty olej czy zjełczały smalec fiołkami raczej nie pachną). Z tych względów w starożytności i średniowieczu popyt na wosk był duży, pomimo że był towarem dość luksusowym.

Warto dodać, że z jednego ula można pozyskać co najwyżej kilkaset gram wosku. A ponieważ we wspomnianych czasach eksploatowano głównie leśne ule, tzw. barcie, to rozległe polskie puszcze były przez wiele stuleci swoistym zagłębiem woskowym.

                Woski czyli estry

Trochę się rozpisałem na te tematy historyczne, ale pewnie jesteście już ciekawi, czym ten wosk jest pod względem chemicznym. Otóż woskami chemicy nazywają estry powstałe w reakcji wyższych kwasów tłuszczowych z wyższymi alkoholami. „Wyższe” w  obu wypadkach oznacza posiadające większe, dłuższe cząsteczki niż powszechniej występujące małocząsteczkowe kwasy i alkohole. Cząsteczki wosków to więc dwa długie łańcuchy węglowodorowe (każdy o co najmniej kilkunastu atomach węgla) połączone grupą estrową, czyli –(C=O)-O-.

Estry to naprawdę rozległa grupa związków chemicznych, wiele z nich znajdziemy choćby w perfumach, ponieważ posiadają najróżniejsze zapachy. Wosk pszczeli, jak wspomniałem też pachnie ładnie, przynajmniej dla mnie. Z punktu widzenia właściwości palnych zaletą są te długie węglowodorowe łańcuchy. To właśnie ich utlenianie w sposób gwałtowny i spontaniczny daje płomień świecy.

W wosku pszczelim poza tymi właściwymi woskami (czyli takimi, jak je klasyfikują chemicy) jest jeszcze wiele innych węglowodorów, estrów, kwasów, alkoholi o mniejszych i większych cząsteczkach. Choć z punktu widzenia wartości opałowej nie są one tak ważne jak woski, to one decydują o innych właściwościach wosku pszczelego, na przykład o jego działaniu antybakteryjnym ¹.

                Parafina i węglowodory

Gdyby nie ta grupa estrowa w środku cząsteczki wosku, to w gruncie rzeczy byłby on takim samym węglowodorem, jak składniki ropy naftowej. Idąc tym tropem możemy przejść do współczesnego zamiennika wosku pszczelego w świecach i zniczach, czyli parafiny. Należy się tu kilka słów wyjaśnienia. Słowo „parafiny” jest czasem stosowane na określenie alkanów, czyli węglowodorów o prostych łańcuchach węgla, połączonych pojedynczymi wiązaniami chemicznymi.

W zniczach i świecach mamy jednak do czynienia z parafiną stałą, czyli mieszaniną alkanów, ale tylko o długich łańcuchach zawierających od dwudziestu do czterdziestu atomów węgla. Upowszechnienie parafiny, nie tylko w celach oświetleniowych, nastąpiło wraz z rozwojem przemysłu naftowego.

Parafina szybko wyparła dużo droższy wosk pszczeli i dziś świece z (prawdziwego, naturalnego) wosku możemy kupić w sklepach z produktami naturalnymi, czy bezpośrednio od pszczelarzy. W świecach z parafiny syntetycznej stosowane są również liczne dodatki, na przykład olejki eteryczne i barwniki, bowiem sama parafina jest bezwonna i bezbarwna.

                Jak działają knoty

Na koniec jeszcze muszę wspomnieć o drobnym, ale szalenie istotnym elemencie wszystkich świec i zniczy, czyli o knocie. Włókna go tworzące pozwalają na stały dopływ ciekłego wosku lub parafiny, stopionych w sąsiedztwie płomienia na skutek promieniującego od niego ciepła.

Transport ten jest możliwy ponieważ istnieją tzw. siły kapilarne, czyli siły przyciągania między cząsteczkami tworzącymi włókna a cząsteczkami chemicznymi upłynnionego wosku czy parafiny. Dzięki nim te ostatnie mogą się „wspinać” po knocie do płomienia, gdzie trwa już samorzutny i gwałtowny proces utleniania. Na nasze szczęście nie jest to spalanie całkowite, bowiem to te nie do końca spalone, żarzące cząsteczki unoszące się w płomieniu zapewniają mu żółtą barwę.

W innym wypadku mielibyśmy sytuację podobną jak w przypadku spalania gazu ziemnego. Tam małe cząsteczki metanu ulegają praktycznie całkowitemu utlenieniu i przez to płomień gazu jest niemal bezbarwny. Im dłuższy łańcuch węglowodorowy tym więcej cząsteczek tlenu trzeba do spalenia jednego łańcucha węglowodorowego i tym trudniej o całkowite spalenie. Dlatego olej opałowy często „kopci” wydając z siebie przy spalaniu sporo sadzy, a benzyna już nie, ponieważ składa się z węglowodorów o mniejszych cząsteczkach niż w przypadku oleju opałowego.

Kończę już i zostawiam Was z płonącymi świecami. Niech rozświetlają długie jesienne wieczory. Na koniec pozdrowienia dla policjantów. W końcu to oni organizują słynną akcję „Znicz”, od której  zaczerpnąłem dzisiejszy tytuł, liczę że nie będą mieli mi tego za złe;)