Kerze
Ein Docht, der von seinem eigenen festen Brennstoff zehrt
Inhalt
- 1Bronzedorn, der die Kerze hält
- 2Fester Körper aus Bienenwachs
- 3Docht aus gedrehten Pflanzenfasern
- 4Mulde mit geschmolzenem Wachs
- 5Dunkle Zone aus Wachsdampf
- 6Helle Zone, in der Rußteilchen glühen
Eine Kerze ist ein Docht in einem Brennstoff, der bei Zimmertemperatur fest bleibt, etwa Talg oder Bienenwachs. Die Flamme schmilzt oben eine kleine Lache, der Docht saugt die Flüssigkeit hoch, und ihr Dampf verbrennt. Etruskische Bronzeständer mit Dornen für Kerzen aus der Mitte des 6. Jahrhunderts v. Chr. sind der älteste sichere Nachweis.
Was es ist
Eine Kerze ist eine Lampe mit festem Brennstoff. Ein Docht läuft mitten durch eine Stange aus Talg, Bienenwachs oder einem anderen Fett oder Wachs, das bei Zimmertemperatur hart bleibt. Brennt sie, schmilzt die Flamme oben nur wenig Brennstoff, sodass die Kerze kein Gefäß braucht. Man kann sie auf einen Dorn stecken oder in eine Tülle setzen und brennend umhertragen, was eine Fettlampe mit offen stehendem Öl schlecht verträgt.
Kerzen entstehen, indem man einen Docht immer wieder in geschmolzenen Brennstoff taucht, oder indem man den Brennstoff in eine Form um einen gespannten Docht gießt. Talg, aus dem Fett von Rindern oder Schafen ausgelassen, war billig und verbreitet; Bienenwachs roch besser und schmutzte weniger, kostete aber mehr. Seit dem 18. Jahrhundert stellte man Kerzen auch aus Walrat her, einem Wachs aus dem Kopf des Pottwals, später aus Stearin, das aus Fetten gewonnen wird, und aus Paraffin, das man aus Kohle und Ölschiefer destillierte.
Wie es funktioniert
In seinen Weihnachtsvorlesungen von 1860 nahm Michael Faraday die Kerze Schritt für Schritt auseinander. Die Hitze der Flamme schmilzt die Oberseite der Kerze zu einer flachen Lache. Luft, die von der heißen Flamme nach oben gezogen wird, streicht an den Seiten entlang und kühlt den äußeren Rand, sodass ein Kranz aus festem Brennstoff stehen bleibt und die Lache wie eine Schale hält. Bläst ein Luftzug von einer Seite, wird die Schale schief, und die Flüssigkeit läuft an der Kerze herab. Die Flüssigkeit steigt durch Kapillarwirkung im Docht auf, dieselbe Kraft, die Wasser in einem Stoffstreifen hochzieht, und verdampft nahe der Flamme.
Faraday leitete Dampf aus der dunklen Zone durch ein Glasrohr ab und entzündete ihn am anderen Ende.
Die Flamme hat einen Aufbau. Um den Docht liegt eine dunkle Zone voller unverbranntem Dampf: Faraday leitete etwas davon durch ein Glasrohr ab und entzündete es am anderen Ende. Der Dampf verbrennt dort, wo er auf die Luft trifft, am Rand der Flamme. Das gelbe Licht stammt von winzigen festen Rußteilchen, die in der Hitze glühen und an der Spitze der Flamme verbrennen. Wird die Flamme gestört, entweichen sie als Rauch.
Der Docht muss so schnell verbrennen, wie die Kerze kürzer wird. Bei alten Kerzen mit gedrehtem Docht blieb das verkohlte Ende aufrecht in der Flamme stehen, wurde länger und ließ die Kerze rußen; man musste es regelmäßig mit der Lichtputzschere abschneiden, einer Schere mit einem kleinen Kästchen, das den verbrannten Docht auffängt. Ein geflochtener Docht krümmt sich beim Brennen in den heißesten Teil der Flamme und verzehrt sich von selbst. Die Hersteller tränkten Baumwolldochte außerdem mit Borsäure, die die Asche zu Glas schmilzt, sodass der Docht ganz verbrennt. Bienenwachs schmilzt bei etwa 62 bis 65 °C, und ein Docht muss sowohl zum Brennstoff als auch zur Dicke der Kerze passen.
So geht’s
Beim Ziehen von Hand entstehen zwei dünne Kerzen auf einmal. Man braucht Bienenwachs, Baumwolldocht für dünne Kerzen, eine hohe, saubere Konservendose, einen Kochtopf, einen kurzen Holzstab, eine Schere und ein Stück Karton. Ein Stück Docht abschneiden, das etwas länger ist als die doppelte Tiefe der Dose, und es in der Mitte über den Stab hängen, sodass die beiden Enden getrennt herabhängen.
Bei jedem Eintauchen wächst eine dünne Schicht, dazwischen kühlen die Kerzen ab.
Das Wachs in die Dose geben, die Dose ins Wasser im Topf stellen und sanft erwärmen, bis das Wachs geschmolzen ist; so lange nachfüllen, bis die Dose fast voll ist. Die Dochte in einer gleichmäßigen Bewegung ins Wachs tauchen, sofort wieder herausziehen und gerade ziehen. Jede Schicht abkühlen und fest werden lassen, bevor man erneut eintaucht, und die Dochte nicht auf den Dosenboden stoßen lassen. Haftet das Wachs kaum, ist es zu heiß; legt es sich in Klumpen an, ist es zu kalt. Wiederholen, bis die Kerzen dick genug sind, dann den Docht zwischen ihnen durchschneiden, den Fuß mit einem warmen Messer gerade schneiden und den Docht kürzen. Vor dem Anzünden einen Tag aushärten lassen.
Sicherheit. Wachs nur in einem Gefäß schmelzen, das im Wasser steht, nie in einem Topf direkt auf der Flamme oder der Herdplatte, und es beim Erwärmen nicht allein lassen. Fängt Wachs Feuer, die Hitze abstellen und das Gefäß, nur wenn das gefahrlos geht, mit einem gut schließenden Metalldeckel abdecken; nie Wasser oder etwas Nasses auf brennendes Wachs bringen. Die Kerze in einem standfesten, nicht brennbaren Halter mindestens 30 cm von allem Brennbaren abbrennen und nie in einem leeren Raum oder im Schlaf brennen lassen.
Geschichte und Entwicklung
Etruskische Kandelaber trugen Kerzen auf den Dornen ihrer Krone.
Der älteste sichere Nachweis von Kerzen stammt aus Etrurien in Mittelitalien. Die dortigen Bronzekandelaber sind hohe Ständer, die in einer Krone aus nach oben gebogenen Dornen enden, auf die man Kerzen steckte. Laura Ambrosini, Etruskologin am italienischen Nationalen Forschungsrat, setzt die ersten Kandelaber für Kerzen in die Mitte des 6. Jahrhunderts v. Chr., und das Metropolitan Museum in New York datiert einen seiner etruskischen Bronzekandelaber auf etwa 550 v. Chr. Ein anderer im Met, wahrscheinlich um 500 bis 475 v. Chr. in Vulci gefertigt, trägt oben an seinem kannelierten Schaft vier Dornen für Kerzen, und die National Museums Liverpool bezeichnen Kandelaber für echte Kerzen als typisch etruskische Erfindung. Im 1. Jahrhundert v. Chr. erklärte der römische Gelehrte Varro, das candelabrum habe seinen Namen von der candela, der Kerze, weil man brennende Schnüre darauf steckte, und er hielt die Öllampe für jünger. Römische Kerzen waren aus Wachs oder Talg, und nach Plinius bestand ihr Docht aus dem Mark einer Binse.
Das billigste Licht dieser Art war das Binsenlicht. 1775 beschrieb der Naturforscher Gilbert White, wie Tagelöhnerfamilien in Hampshire gewöhnliche Binsen schälten und dabei einen Streifen Rinde stehen ließen, der das Mark stützte, sie dann bleichten, trockneten und in Küchenfett tauchten. Eine etwa 72 cm lange Binse brannte fast eine Stunde, während eine Kerze für einen halben Penny in einem zugigen Raum kaum zwei Stunden hielt. Lichtputzscheren sind seit dem 15. Jahrhundert belegt, und Walratkerzen mit ihrem hellen, ruhigen Licht kamen in der Mitte des 18. Jahrhunderts auf.
In den 1820er-Jahren veränderte die Chemie die Kerze. 1823 zeigte Michel-Eugène Chevreul, dass Fette Verbindungen aus Glycerin und Fettsäuren sind, und mit Joseph-Louis Gay-Lussac patentierte er die Verwendung von Stearinsäure zur Beleuchtung: 1824 nach L’Actualité chimique, 1825 nach der American Oil Chemists’ Society. Louis Adolphe de Milly und Motard machten das Verfahren industriell, indem sie Talg mit Kalk verseiften und den flüssigen Anteil auspressten, und sie verwendeten mit Borsäure behandelte Dochte, die man nicht mehr putzen musste. Das Victoria and Albert Museum datiert den sich selbst kürzenden geflochtenen Docht auf 1825, das Museum von Kings Landing auf 1824.
1834 ließ sich Joseph Morgan, Zinngießer und Hersteller von Kerzenformen in Manchester, eine Kerzenmaschine patentieren. James Youngs Patent von 1850 auf ein aus Kohle destilliertes Öl führte zum Paraffinwachs, und um 1860 war Paraffin der häufigste Kerzenstoff. In den 1850er-Jahren kamen Petroleumlampen auf und 1879 die elektrische Glühlampe, doch in den meisten Haushalten ersetzte elektrisches Licht Kerzen und Öllampen erst weit im 20. Jahrhundert.