ろうそくが燃え尽きると「何も残らない」のはなぜ？

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仏壇にお供えしたり、バースデケーキの上に並べたり、ゆらゆら揺れる光に癒されたり......私たちの生活でも身近にある「ろうそく」。今回のYouTubeのサイエンス系動画チャンネル「SciShow」では、そんなろうそくの“燃えたあと”にまつわる疑問について解明していきます。

ろうそくが燃えた後「何も残らない」のはなぜ？

ハンク・グリーン氏：ろうそくが燃えているようすを観察してみましょう。燃えているのは、綿でできた細い灯心ですね。ところが、数時間ほど熱と光を放出した後には、なぜか何も残りません。ろうそくが丸ごと消滅してしまったようで、とても不思議です。

何らかの科学現象が起きていることは明らかです。考えてみてください。30センチほどの長い綿のひもに火をつけ、1時間経過してもまだ燃えているなんて、驚くべきことではないでしょうか。それに、ろうそくのろうはどこへ行ってしまったのでしょう。

短い答えは「燃え尽きた」のです。長い答えをこれからお話ししましょう。

ろうは燃料の一種であり、自動車の燃料タンクに入ったガソリンのようなものです。燃料としてはたいへんな優れものです。電灯に慣れてしまった現代人にはぴんとこないかもしれませんが、油を燃焼させるランプの次世代を担う、すばらしい発明品としてもてはやされた時代もありました。

ランプで燃焼させる油は、オリーブオイルや菜種オイルなどの植物油が主ですが、動物性の油脂が使われることもあります。人類最古のランプは、フランスのラスコー洞窟で発見された物です。いつごろ作られたのかはわかっていませんが、同じラスコーで発見された壁画は、1万7000年ほど前のものです。

ランプを作るには、浅い皿に灯心を置き、油を注げばできあがりです。油そのものを燃焼させるのは難しいので、灯心を使うのです。油に浸された灯心は油を吸い上げます。灯心は表面積が広いので、点火すると吸い上げられた油は蒸発してどんどん気化します。気化した油は炎のエネルギーを得て酸素と化合し、燃焼します。

燃焼とは、炭素を含んだ成分と空気中の酸素が、二酸化炭素と水やその他の成分へ変換される化学反応です。

油が燃焼する場合、炭素を含んだ成分は脂肪酸であり、現代のろうそくが燃焼する場合はろうがそれに該当します。まったく異なる化合物群ではありますが、脂肪酸もろうも構造は似ています。

燃焼プロセスはどちらもエネルギーを放出する「発熱反応」であり、さまざまな形で役に立ちます。電球が無い時や、おしゃれなレストランでムードを出したい時などには特に有効ですよね。

発熱反応で放出される熱により油は蒸発し続け、油がある限り酸素と化合して反応は継続します。つまり、燃焼しているのは灯心ではなく、灯心に吸い上げられた油です。

ランプと比べた、ろうそくの画期的なところ

ランプには欠点があります。油皿に可燃性の油を入れて、綿製の灯心が浸されているだけのような単純構造の物であれば、うっかりぶつかれば皮膚にやけどを負ったり、火事になって近所に延焼したりなどの危険が考えられます。ろうそくが画期的なのは、固体燃料と灯心が一体で、燃料がランプの働きを兼ねている点と、日常生活で使用されるろうそくであれば、火を近づけるまで固形を保っている点です。

炎を近づけるとろうは溶け、灯心に吸い上げられ、熱を得て気化し燃焼します。