A gyertya természetrajza
Michael Faraday
A
gyertya természetrajza (The Chemical History of a Candle)
címmel
az 186061-es karácsonyi szünetben tartott
hat
elôadásból álló sorozatot a Royal
Institutionban. Az elôadások elôször a Chemical
News 1861-es januári és februári számaiban
jelentek meg William Crookes gyorsírással készült
feljegyzései alapján. A szöveget hamarosan metszetekkel
illusztrálták, Crookes jegyzetekkel egészítette
ki, és még 1861-ben könyv alakban is kiadták.
A magyar szöveg kisebb változtatásokkal az Athenaeum-kiadást
követi (A gyertya természetrajza, Athenaeum, Budapest, 1921;
fordította: Bálint András, az ábrákat
rajzolta: Mühlbeck Károly).
A történet folytatása pedig itt olvasható:
Turányi
Tamás: Mirõl beszél a gyertya lángja? Az égés
kémiája 150 évvel Faraday után
ELSÔ ELÔADÁS
A gyertya. A gyertyaláng. Az olvadás. A kanóc
hajszálcsövessége. A láng az égô
gôz.
A láng alakja és összetétele. A feltörô
légáram. Más lángok.
Viszonzásképpen, hogy voltatok szívesek hozzánk eljönni, úgy gondoltam, ebben az elôadássorozatban a gyertya természetrajzát tárom elétek. Egy korábbi alkalommal is erre a témára esett a választásom, és ha tôlem függne, évrôl évre errôl beszélnék; ez a téma ugyanis rendkívül érdekes és csodálatosan sok módot nyújt a természet tanulmányozásához. A világegyetemet irányító természeti törvények mind-mind szerepet játszanak itt, és aligha találunk kényelmesebb módot a természet mûhelyébe való betekintésre, mint a gyertya fizikai jelenségeinek vizsgálatát.
Mindenekelôtt arra kérem hallgatóimat, hogy a tárgy jelentôsége és a tudományos elôadás komolysága mellett is tekintsünk el a köztünk levô korkülönbségtôl és engedjétek meg, hogy mint fiatal szóljak a fiatalokhoz; ahogyan ezt hasonló alkalmakkor korábban is megtettem. Bár jól tudom, hogy itt elhangzott szavaim széles körben elterjednek, mégsem mondok le arról, hogy mostani elôadásaimban is a múltban meghonosított bizalmas, családias hangot használjam.
Kedves fiaim és leánykáim, mindenekelôtt azt mondom el nektek, hogy a gyertya mibôl készül. Egészen különös dolgokat tanulunk meg ezáltal. Látjátok ezt a fát, ezeket az ágakat. Gyúlékonyságuk bizonyára ismeretes elôttetek; aztán egy nagyon érdekes anyagnak kicsi darabkáját láthatjátok itten. Írország iszapos mocsaraiban található ez az úgynevezett gyertyafa. Rendkívül erôs, tömör fa, szerszámfának kiválóan alkalmas, mert nagyon tartós és olyan könnyen gyullad, hogy azon a vidéken fáklyákat faragnak belôle és ezek úgy égnek, mint a gyertya, nagyszerûen világítanak; szóval természetes gyertya az, amit nektek ezennel bemutatok.
Mégis inkább azokról a gyertyákról akarok beszélni elsôsorban, melyek a kereskedelemben kaphatók. Kezdem a mártott gyertyával. Készítési módja a következô: gyapotzsinórokat botra akasztunk és olvasztott faggyúba mártunk, kihúzzuk és lehûtjük, aztán ismét bemártjuk és addig folytatjuk ezt a mûveletet, míg elegendô faggyú nem ragad a gyapotbélre és ilyenformán a gyertya a megkívánt vastagságot el nem éri. Nézzétek csak, mennyire nem egyformák a kezemben levô gyertyák; lám ezek feltûnôen vékonyak; a szénbányákban dolgozó bányászok használtak azelôtt ilyen gyertyákat. Valamikor a bányászoknak maguknak kellett a gyertya készítésérôl gondoskodniok; takarékosságból történt, de meg azért is, mert azt hitték, hogy a bányalég a kis lángtól nem gyullad ki oly könnyen, mint a nagy lángtól, miért is olyan vékonyra készítették a gyertyákat, hogy 20, 30, 40, sôt 60 darab is esett egy fontra [fél kilogrammra]. Késôbb a Davy-féle lámpák és különbözô más biztonsági lámpák kerültek a gyertyák helyébe.
Látjátok ezt a gyertyát? Azt mondják, a Royal George-ból emelte ki Pasley ezredes.[1] Esztendôkön át a tengerfenéken hevert, a tenger sós vize mosta; de töredezett mivoltában is megmutatja, hogy egy gyertyának mekkora az ellenállóképessége; íme, meggyújtom és mint látjátok, egyenletesen ég, szóval a faggyú tökéletesen megtartotta eredeti tulajdonságait.
Field úr több jó rajzot és gyertyagyártásnál használatos anyagot bocsátott a rendelkezésemre; valamennyi sorra kerül. Ez itt a vesefaggyú, azaz marhafaggyú, orosz faggyúnak is hívják, gyertyát mártanak belôle. Ez a faggyú a Gay-Lussac-féle eljárással oly széppé formálódik, mint ahogy a mellette heverô faggyúdarabon láthatjátok. A most használátos gyertyák nem csinálnak olyan piszkot, mint a faggyúgyertyák; tiszták és a lehulló cseppek lekaparhatók és szétmorzsolhatók anélkül, hogy valamit bepiszkítanának. Az eljárás a következô: a faggyút mindenekelôtt oltott mésszel megfôzik, ezáltal szappanszerû anyag keletkezik, ezt a szappant kénsavval elbontják, a kénsav a mésszel egyesül és a zsiradék sztearinsav formájában jelenik meg. Ugyanakkor szörpszerû folyadék keletkezik, ez a glicerin. Préselés által az olajszerû anyagot eltávolítják; íme itt van több sajtolt pogácsa. Minél erôsebb a nyomás, annál több piszok távolodik el belôlük, a fennmaradó anyagot felolvasztják és gyertyát öntenek belôle. A kezemben levô gyertyát, a sztearingyertyát, az elôbb említett módon gyártják. Aztán itt van mellette a cetvelôgyertya is, a cet tisztított zsírjából készûl, azonkívül itt van ez a sárga, meg ez a fehér viasz is, ebbôl is gyertyát készítenek; emitt pedig ez a furcsa holmi, az ír mocsárakból származó paraffin, azonkívül néhány paraffingyertya; végül ez a viasszerû anyag; Japánországból jön be hozzánk, mióta e távoli országgal összeköttetést tudtunk létesíteni. Én egy barátomtól kaptam, a gyertyagyártásnál ez is felhasználható.
Hogyan készül a gyertya? Éppen az elôbb mondtam el a.gyertyamártás módját, most elmondom azt is, hogyan öntik a gyertyát. Tegyük fel, hogy e gyertyák közül valamelyik olyan anyagból készült, ami önthetô. Önthetô? kérdezitek. Hisz a gyertya elolvad, és ami olvad, az egyúttal önthetô is. Egyáltalában nem! Csodálatos, hogy mikor valaminek a kivitelére kerül a sor, olyan akadályok merülnek fel, amelyekre senki sem számított. Nem minden gyertya önthetô. Például a viasz nagyon jól ég és könnyen olvad, mégsem önthetô. Röviden visszatérek még a viaszgyertya gyártására, de ezúttal azokkal az anyagokkal akarok foglalkozni, amelyek önthetôk.
Nézzétek ezt a rámát; néhány öntôminta van benne, abba illesztik bele a gyertyabelet. Ezen a kis dróton olyan fonott bél csüng, amelyet nem kell lekoppantani. Egészen a ráma aljáig ér, ahol odacövekelik. A cövek feszesen tartja a belet és a minta alsó nyílását úgy elzárja, hogy semmiféle folyadékot nem bocsát keresztül. A minta felsô részét egy léc fogja át keresztben, mely szorosan tartja középen a belet. A formát teleöntik olvasztott faggyúval. Ha kihûl a forma, a fenn kiálló faggyúrészeket lenyessük, a kanóc végét elmetsszük, úgy hogy már csak pusztán a gyertyák maradtak benn az öntômintákban. A mintákat egyszerûen meg kell fordítani, a gyertya kihull; így ni. A minták ugyanis kúp alakúak, azaz a felsô részük szûkebb, mint az alsó részük és tekintve, hogy a gyertyák amikor kihûlnek, egy kissé amúgy is összehúzódnak, már a leggyengébb rázásra is kihullanak.
A sztearin- és paraffingyertyákat ugyanígy gyártják. A viaszgyertyákat nagyon sajátságos módón készítik. A rámára mint látjátok gyapotkanócokat aggatnak, fémkúpocskákkal. A végeiket befödik, hogy a viasz ne érje ôket. Annak a kályhának a közelébe viszik, amelyben a viaszt olvasztják. Mint látjátok, a ráma forgatható, aminthogy meg is fordítják, amikor az olvasztott viaszt a kanócon végigcsurgatják. A kanócon megmerevedett elsô réteg fölé másik réteg kerül és addig öntögetik rája körös-körül a viaszt, míg csak a gyertya el nem éri a kívánt vastagságot. Akkor aztán leszedik, csiszolt kôlapon simára görgetik, a végét levagdossák és megtisztítják. A munkások olyan ügyességre tesznek szert, hogy pontosan négy vagy hat gyertya, vagy amennyire éppen szükség van, jut egy fontra. Mellékesen megemlítem azt is, hogy a gyertyagyártásnál részben a színezésnél, részben a formaadásnál fényûzést is kifejtenek. Nézzétek, mily csodaszép színûek ezek a gyertyák. Mályvaszínt, magentát [bíbort] és egész sereg újonnan feltalált pompás színt használnak a gyertyák szépítésére. Ez a gyertya csodaszépen mutatja a hornyolt oszlop formáját, ez a gyertya pedig gyönyörûen ki van festve virágokkal; ha meggyújtják, odafenn a napsütés, alant pedig virágoskert hangulatát adja. De a szép nem mindig hasznos, például e hornyolt gyertyák, bármily szép a külsejük, rosszak, és éppen a formájuknál fogva azok; ezek a cifraságok többnyire a használhatóság rovására mennek. De ezeket a gyertyákat is még akartam nektek mutatni jóbarátaim mindenfelôl küldözgetnek ilyeneket , hadd lássátok, hogy mily színvonalon áll a gyertyagyártás. Azonban ismétlem, ha szépíteni akarjuk a gyertyákat, némiképpen fel kell áldoznunk a célszerûségi szempontokat.
Végül is rátérek elôadásom tulajdonképpeni tárgyára, mindenekelôtt a gyertya lángjára. Gyújtsunk meg egy vagy két gyertyaszálat, hadd teljesítse azt, ami a hivatása. Ugye, látjátok, mennyire más a gyertya, mint a lámpa? A lámpánál olajjal megtöltött tartó van, melybe mohából vagy gyapotcserjébôl nyert kanócot dugnak; a kanóc végét meggyújtják és ha a láng az olajig leharapódzik, ott menten elalszik, de a kanóc magasabban fekvô része tovább ég. Ugye, kíváncsiak vagytok arra, mi lehet az oka, hogy az olaj, mely önmagában nem akar égni, a kanóc végére érve ég. Mindjárt kitapasztaljuk. De a gyertya égési folyamatánál még különösebb dolgokat tapasztalunk. Itt van elôttünk ez a szilárd massza, tartóra sincs szüksége hogy bír ez a massza feljutni a lángig, holott nem folyékony? Vagy ha folyékonnyá válik mégis, tömör halmazállapotát hogy bírja megtartani? Furcsa holmi ez a gyertya!
E teremben erôs a léghuzam. Némelyik kísérletnél szükségünk van rá, más kísérletnél viszont káros lehet. Hogy egy kissé szabályozzam és egyszerûvé tegyem a dolgot, nyugodtan lobogó lángot idézek elô, mert úgy nem lehet valamit megvizsgálni, ha oda nem tartozó mellékkörülmények zavarják a kísérletet. Tanuljunk valamit a kofáktól, kik szombat esténként a nyílt utcákon árusítják a portékáikat. Sokszor megbámultam ôket. A gyertyalángot üveghengerrel veszik körül és a henger olyan tartón áll, amely a gyertyát körülfogja és a szükséghez mérten fel- és alátolható. E henger egyenletessé teszi a lángot, így alaposan megszemlélhetô és gondosan megvizsgálható, mint ahogy remélhetôleg ti is megvizsgáljátok odahaza.
Mindenekelôtt azt látjuk, hogy a gyertya legfelsôbb rétege, közvetlenül a láng alatt alásüpped és egy kicsi kis csésze keletkezik körülötte. A gyertyát körülvevô levegôt ugyanis a láng forrósága következtében beálló légáramlás felsodorja és ezáltal a csésze karimája hûvösebb marad és kevésbé olyan, mint a közepe, míg emez jobban ki van téve a lángnak, amely, amennyire csak lehet, lefelé igyekszik jutni a kanócon. Míg a légáramlás mindenfelôl egyenletes, ez a kicsi csésze vízszintes marad, és a benne úszó olvadt gyertyaanyag ugyancsak vízszintes marad; de ha valamelyik oldalról erôsebb légáramlás éri, a csésze ferde lesz és a folyékony anyag kicsordul a világokat összetartó gravitációs erô tartja ezt a folyadékot is vízszintes állapotban. Szóval látjátok, hogy ezt a csészécskét az az egyenletesen felszálló légáramlat hozza létre, mely a gyertya külsejét mindenfelôl körüllengi és hûsíti. Csupán azok az anyagok használhatók fel a gyertyáknál, melyek oly tulajdonságokkal rendelkeznek, hogy az égésnél ily csészécskéket formálnak. Az elôbb megmutatott ír gyertyafa kivételt jelent; ennek az anyaga olyan, mint a szivacs, és megtartja égôanyagát. Most már magatok is ráeszméltetek arra, hogy miért nyilatkoztam oly kedvezôtlenül e szépen formált, hornyolt gyertyák használhatóságáról; ezeknél ugyanis nem képzôdhetik a csészécskének oly tökéletes karimája a gyerta váltakozva emelkedô és süllyedô alakja miatt. Ezek a szép gyertyák rosszul égnek, csepegnek, mert a külsô burok egyenetlensége a légáramlat egyenletességét megzavarja és ezáltal nem képzôdhetik szabályos csészécske. Szóval nem a szép külsô, hanem a használhatóság a fô dolog.
A légáram felemelkedésének néhány szép példáját megfigyelhetjük; ti is könnyen megjegyezhetitek. A gyertya csepegett az egyik oldalon és egy csomó le is folyt belôle, ezért a gyertya egyik oldala vastagabb lett, mint a másik. Míg a gyertya szépen tovább ég, kicsi oszlopocska emelkedik azon a helyen, túlnô a csésze peremén és miután folyton magasabbra törekszik, mint a viasz többi része és távol esik a gyertya közepétôl, a levegô jobban éri, könnyebben hûti és alkalmassá teszi arra, hogy a meleg behatásának már e kis távolságban is inkább ellenállhasson. Ilyenformán, mint mindenütt, a gyertyánál is olyan tanulságokat meríthetünk a botlásokból és a hibákból, melyeket más utakon-módokon nem lett volna alkalmunk kitapasztalni. Önkénytelenül is természetkutatókká válunk, és remélem, minden egyes jelenségnél, különösen az elôttetek ismeretlen jelenségnél nem mulasztjátok el megkérdezni: Mi ennek az oka ? Hogy megy végbe mindez? És idôvel megtaláljátok az okot is.
Még egy kérdés vár feleletre: hogy jut fel a csészécskébôl az égési anyag a kanócon keresztül a lángba? Tudjátok, hogy a viasz-, a sztearin-, a cetvelô gyertyáknál az égô kanócon lobogó láng nem fut le a gyertya anyagáig, és nem olvasztja menten széjjel, hanem az alatta levô folyékony anyagtól elkülönítve a helyén marad és a csészécske peremén túl nem harapódzik el. Alig tudom az alkalmazkodás szebb példáját elképzelni: a legjobb eredmény kedvéért a gyertya minden egyes része szolgálatra kész társa a másiknak. Csodálatos látvány, hogy ez a gyúlékony anyag miképp ég el lassan-lassan, anélkül hogy láng érné, pedig jól tudjuk, hogy a láng, ha a viaszhoz közel férkôzik, mekkora erôvel tudja megsemmisíteni.
De hát akkor hogyan kapja el a láng az egész anyagot?
A
kapillaritás folytán! Kapillaritás? kérdezitek.
Hajszálcsövesség? Nos, a kapilláris vonzóerô
hatása abban áll, hogy az égési anyagot odavezeti
és odatelepíti, de nemcsak akárhogyan, hanem pontosan
a tûz gócpontjába, hol az égési folyamat
lejátszódik.
 |
|
|
Hogy ezt a folyamatot érthetôbbé tegyem elôttetek, a kapilláris vonzás néhány példáját mutatom be. Ennek az erônek a segítségével két olyan test, amely különben nem oldódik fel egymásban, összetapadhat. Például ha kezet mostok, jól benedvesítitek a kezeteket; egy kis szappannal még erôsebbé is teszitek a tapadást, és a kezetek nedves marad. Ez annak a vonzóerônek egyik tünete, amelyrôl az imént beszéltem. Továbbá ha kezetek nem piszkos (aminthogy szinte mindig az a napi használatban) és tiszta ujjatokat meleg vízbe dugjátok, úgy figyelmes szemlélés után magatok is megállapíthatjátok, hogy a víz magasabbra húzódik az ujjatokon, mint amilyen az edényben levô víz magassága. Ebben az edényben egészen likacsos tárgy hosszúkás sódarab van. (1. ábra.) És a tálba nem tiszta vizet, hanem telített sóoldatot öntök, amely nem képes több só feloldására, szóval a megfigyelt jelenség egyáltalában nem oldódáson alapul. Képzeljük azt, hogy ez a tál a gyertya, a sóoszlopocska a kanóc és az oldat az olvadt viasz. Hogy a folyamatot jobban megfigyelhessétek, az oldatot kékre festettem. Beöntöm a tálba, és látjátok, hogy egyre feljebb húzódik a sóoszlopon; biztos vagyok benne, hogy eléri az oszlop tetejét, hacsak idôközben össze nem omlik ez a hosszúkás sódarab. Ha ez a kék oldat gyúlékony folyadék lenne és ha a sóoszlop tetejébe kanócot illesztenének , akkor, mire az oldat felszívódik, a kanócot meg lehetne gyújtani. Rendkívül érdekes folyamat, és érdemes megfigyelni, milyen sajátos körülmények is közrejátszanak benne. Ahogy a kézmosásnál törülközôt vesztek, hogy kezetekrôl a nedvességet felszívja, a kanócot is ugyanennek a vonzóerônek a segítségével nedvesíti a viasz vagy a sztearin.
Ismertem néhány rendetlen gyereket (néha rendes emberekkel is megesik ilyesmi), ki a törülközôt a kéz leszárítása után hanyagul a mosdótál szélére dobta; rövid idô múlva a törülközô a tálban levô vizet felszívta és a padlóra lecsorgatta; ugyanis oly helyzetben került a tál peremére, hogy a szívócsô szerepét töltötte be.[2} Hogy jól megfigyelhessétek, hogy a testek e tekintetben miképpen hatnak egymásra, ezt a sûrû drótszövetbôl készült edényt vízzel megtöltöttem, és így összehasonlíthatjátok, hogyan viselkedik egy darab kartonanyag vagy vatta viselkedésével szemben; megjegyzem, hogy valóban vannak drótszövetból készült kanócók. Amint látjátok, ez az edény likacsos; mert ha odafönn egy kevés vizet beléöntök, alul rögtön kicsorog. Fogadni mernék, zavarba jönnétek, ha ennek az edénynek a furcsa viselkedését meg kellene magyaráznotok. Az edény tele van vízzel, pedig a víz úgy keresztülömlik rajta, mintha üres lenne. Csak ki kell ürítenem, hogy bebizonyítsam nektek. Az ok pedig a következô: a drótháló nedves szálai nedvesek maradnak; a hurkok annyira aprók, hogy a vízre nagyon erôs vonzás hat, és így nem folyik ki, pedig az edény likacsos. Ugyanígy szállnak fel a kanócba a meggyújtott gyertyánál a megolvadt viaszrészek és így jutnak el a kanóc végére; a többi viaszrészecske a kölcsönös vonzódás következtében utánuk vándorol, és ahogy a lángba felrohan, egymás után felemésztôdik.
Még egy példa. Itt ez a darab spanyolnád. Hogy hosszában végigfutó csatornácskái vannak, azaz hogy a kapillaritás tulajdonságaival rendelkezik, azt akárhányszor megfigyelhetjük az utcán, hol a gyerekek, azért hogy férfiszámba vegyék ôket, az egyik felén meggyújtják és szívják, mintha szivar lenne. Ha ezt a spanyolnád darabot olyan tálra helyezem, amelyben egy kevés benzin van (a tulajdonságai nagy általánosságban megegyeznek a paraffin tulajdonságaival). Éppen úgy, mint ahogy a kék sóoldat a sóoszlopocskába, a benzin is felszívódik a spanyolnádba. Miután a nád oldala nem likacsos, és a folyadék oldalvást nem terjeszkedhetik, a felszívódás csupán hosszában játszódhat le. Nézzétek csak: a benzin már el is jutott a nád végére és tekintve, hogy könnyen gyullad, a nádat meg is gyújthatom és gyertya gyanánt használhatom.
A gyertya a kanóc hosszában csupán azért nem ég tövig, mert az elolvadt faggyútömeg eloltja a lángot. Jól tudjátok, hogy a gyertya, ha megfordítják és a megolvadt égôanyag a kanóc hegyére fut; abban a pillanatban elalszik. Ez azért van így, mert a lángnak nincs elég ideje, hogy a feléje áramló olvadt égôanyagot megfelelôen felhevítse, mint odafenn, ahol kisebb tömegek érkeznek a kanócba, hol teljes mértékben ki vannak téve a hô hatásának.
Ezennel a fejtegetésünk nagyon fontos részéhez
értünk. Ennek beható megvizsgálása nélkül
nem érthetnétek meg tökéletesen a gyertyalángban
végbemenô folyamatokat; az éghetô anyag gáznemû
állapotára gondolok.
 |
| 2. ábra |
Hátra van még a láng alakja és a körvonala.
Nagyon fontosnak tartom annak a megismerését, hogy a gyertya
anyaga milyen állapotban kerül a kanóc hegyére,
ugyanis a lángban oly szépség, oly ragyogás
mutatkozik, mint semmiféle más jelenségben. Ismeritek
ugye, az arany és az ezüst ragyogó szépségét,
az ékkövek, a rubin és a gyémánt káprázatos
csillogását de mi ez a tûz fényéhez
és szépségéhez képest. Nincs az a gyémánt,
mely úgy világít, mint a láng, ragyogását
az éjszaka homályában annak a lángnak köszönheti,
amely megvilágítja. A láng eloszlatja a sötétséget
a gyémánt fénye önmagában semmi és
csak akkor tünedezik fel, ha a láng sugara éri. De a
gyertya önnön erejébôl világít, önmagára
veti a fényét, vagy pedig azokra, kik alkatrészeit
egybeillesztették!
 |
| 3. ábra |
Vizsgáljuk csak meg közelebbrôl a láng alakját,
ahogy az üveghenger alatt mutatkozik! Egyenletes és állandó;
az alakja általában olyan, mint ahogy az itt bemutatott rajzon
látható, azonban a levegô behatása szerint és
a gyertya nagyságához képest változik. (3.
ábra.) Alul kerek kúp formája van, fent világosabb,
mint alant; középen a kanóc. Lent a kanóc közelében
világosan megkülönböztethetô a sötétebb
rész, amelyben az égési folyamat még nem oly
teljes, mint a magasabb részekben. Bemutatom a láng rajzát,
esztendôkkel ezelôtt Hooker vetette papírra,
midôn kísérletezett. A lámpa lángját
ábrázolja, de a gyertya lángjára is illik.
Az olajtartó a gyertya csészécskéjének
felel meg, az olaj a gyertya olvadt anyagának, és a kanóc
mindkettônél azonos. Az utóbbira rajzolta rá
Hooker
a lángot, és köréje olyan réteget rajzolt,
amely nem látható és amelyrôl mit sem tudhattok,
ha csak már elôbb meg nem hallgattátok az elôadásomat,
vagy ha különben is foglalkoztatok ezzel a kérdéssel.
Ugyanis a körülötte levô levegôt ábrázolja
ez a réteg, mely nagyon is fontos a lángra nézve és
állandóan a közelében van. Továbbá
lerajzolta azt a légáramot is, amely a lángot felfelé
húzza, mert a lángot, mint látjátok, a levegô
csakugyan fölfelé vonzza; mégpedig meglehetôs
magasságba; úgy, ahogy Hooker a légáram
irányvonalainak meghosszabbításával e rajzában
bemutatta. (4. ábra)
 |
| 4. ábra |
Úgy gyôzôdhetünk meg róla a legjobban, ha az égô gyertyát kitesszük a napra és mögéje fehér papírlapot teszünk. Árnyékot vet rá. Csodálatos, hogy a láng, mely elég fényes ahhoz, hogy más testbôl árnyékot váltson ki, önmaga is árnyékot vet. És ugyanekkor világosan meglátjuk az árnyékán, hogy a láng körül olyasvalami rezeg, ami nem tartozik a lánghoz, nem része annak, hanem mellette száll fel és a lángot magával vonzza a magasba. Most utánozni fogom a napfényt, amennyiben a Volta-féle oszlopot egy villamos lámpával összekapcsoljuk. Íme, itt van elôttetek a magunk teremtette napunk a maga nagy fényével!
Ha közéje és e közé az ernyô közé
odaállítom a gyertyát, akkor elénk rajzolódik
a láng árnyéka. Világosan megkülönböztethetjük
a gyertya és a gyertyabél árnyékát;
aztán itt van az a sötét rész, ahogyan Hooker
rajzán
is megláthatjuk, azonkívül a világosabb rész.Csodálatos,
hogy a láng árnyékában az a legsötétebb,
ami a valóságban a legvilágosabb. És Hooker
rajzával
megegyezôen íme itt van a feltörekvô légáram,
amely táplálja a lángot, egyben felfelé vonzza
és lehûti az olvadt gyertyaanyagot tartalmazó csészécske
peremét.
 |
| 5. ábra |
E másik kísérlettel megmutathatom azt is, hogy a láng a légárám iránya szerint hogyan emelkedik vagy süllyed. E lángnál feltörekvô légáramot süllyedô légárammá akarom megváltoztatni, amit az itt bemutatott készülék ségitségével könnyen el is érek. Ez a láng, amint látjátok, ugyan nem gyertyaláng, hanem égô alkohol lángja, mely nem füstöl, de remélem, jól ismeritek a gyertyalánggal közös tulajdonságait és össze tudjátok hasonlítani vele. Miután a láng oly gyengén világit, hogy irányát pontosan nem követhetjük, idegen anyaggal megfestem.[3] Szeszt gyújtok és szabadon a levegôben tartva, a láng természetesen fölfelé törekedik, mint ahogy rendes körülmények között minden láng az égést élesztô légáramlás hatása alatt fölfelé törekszik; hisz ezzel tisztában vagytok valamennyien. (5. ábra) De nézzétek csak, ha lefelé fúvom a lángot, a légáram irányának megváltoztatásával lefelé tudom kényszeríteni a kis kéményben. Mielôtt elôadásomat befejezném, olyan lámpát mutatok nektek, hol a láng felfelé és a füst lefelé, vagy pedig a füst felfelé és a láng lefelé törekszik. Szóval módunk van rá, hogy a láng irányát különbözôképpen megszabhassuk.
Még egy s másra felhívom a figyelmeteket. Az itt
égô lángok közül többnek az alakja jelentékeny
mértékben különbözik egymástól
mégpedig a körülötte lengedezô légáram
különbözô iránya következtében.
Másrészt olyan lángot is fejleszthetünk, mely
mint valami szilárd tárgy egy helyben marad és kényelmesen
le is fényképezhetjük, meg is tesszük, hogy rajta
egyet-mást megvizsgálhassunk. De nemcsak errôl van
szó. Ha meglehetôsen nagy lángot fejlesztek, akkor
nem ölt határozott alakot, hanem csodálatos erôvel
szétágazik. Hogy ezt bemutathassam, olyan anyagra van szükségem,
mely a gyertya viaszát vagy faggyúját helyettesíti.
Itt van ez a pamutgöngyöleg, ez helyettesíti majd a kanócot.
Bemártom a szeszbe és meggyújtom nézzétek
csak; miben különbözik a közönséges gyertyától?
Mindenekelôtt annyira élénken és erôsen
ég, ahogyan a gyertya lángja sohase ég. A lángnyelvek
folyton-folyvást magasba csapnak. A lángok éppúgy
fölfelé törekednek, mint a gyertyánál, de
a gyertya lángja nem oszlik úgy széjjel csipkés,
fogazatos foszlányokká és a gyertánál
ilyen élénken fellobogó lángnyelvekrôl
sem lehet szó. Mi ennek az oka? Meg kell nektek magyaráznom,
mert ha ezzel tisztában lesztek, jobban követhetitek mindazt,
amit elmondandó leszek. Úgy hiszem, közületek már
többen megpróbálkoztak azzal a kísérlettel,
melyet ezúttal bemutatok nektek. Jónéhányan
gyönyörködtetek már a mazsolára vagy szilvára
öntött és sötétben meggyújtott szesz
égésének a látványában. Témánk
e részéhez alig lehetne szebb példát találni,
mint ezt a látványos játékot. Mindenekelôtt
arra ügyeljünk, hogy jól felmelegített csészét
használjunk, mert csak akkor sikerül szépen ez a játék;
a szilvát meg a pálinkát is ajánlatos elébb
felmelegíteni.
 |
| 6. ábra |
Mint ahogy a gyertya tetején kis csészécske képzôdik és abban van a megolvadt gyúlékony anyag, úgy itt is csésze van, benne pedig szesz; a kanócot a mazsolák helyettesítik. Most meggyújtom a szeszt, és íme csodaszép lángnyelvek csapnak fel; a peremén keresztül levegô tódul be a csészébe, és elôrehajtja a lángnyelveket. Hogyan? Nos, a levegô sokkal hevesebben áramlik, és az égés folyamata sokkal szabálytalanabb, mintsem a láng egyhuzamban egyenletesen éghetne. A levegô annyira egyenlôtlenül tódul be a csészébe, hogy a lángok, melyek különben egységes képet adnának, egész tömeg különbözô formájú lángra szakadoznak és mindegyik a maga külön életét éli. Úgyszólván néhány elkülönülten égô gyertyát látunk magunk elôtt. De mert e lángnyelveket egyszerre látjátok, nehogy azt higgyétek, hogy az összbenyomás a láng tulajdonképpeni alakját adja. Az ilyen pamutgöngyölegbôl felszálló láng alakja sohase olyan, mint amilyennek az imént láttuk. A formák egész tömege bukkan fel elôttünk és az alakok oly gyorsan követik egymást, bogy a szem nem tudja valamennyit külön-külön felfogni, hanem az egésznek összbenyomását fogja fel csupán. Régebben tanulmányoztam az általános jellegû lángot; a rajzon az egyes részeket, csoportokat láthatjátok, abból formálódik ki az egész. (6. ábra) A sorozat persze nem teljes; nincs ott együtt valamennyi; csupán úgy láttatja velünk a különbözô formák gyors egymásutánja.
Nagyon sajnálom, hogy ma nem jutottunk tovább a mazsolás szesz elégetésének látványosságánál, de semmiképpen nem tarthatunk itt benneteket a mondott idônél tovább. Intô például szolgál ez nekem arra nézve, hogy a jövôben szorosan a tárgynál maradjak és az ilyen illusztrációkkal ne vegyem az idôtöket annyira igénybe.
1. A Royal George 1782. augusztus 29én süllyedt el Spitheadnél. A hajóroncsokat puskaporos robbantással távolították el. A mûveletet Pasley ezredes irányította 1839 augusztusában. Azt a gyertyát tehát, amelyet Faraday professzor beumtatott, ötvenhét évig is áztathatta a sós víz.
2. Úgy hisszük, a néhai sussexi herceg mutatott rá elôször, hogy a fûrészes garnélarák ezzel a módszerrel megmosható. Ha az állat farkát egy pohár vízbe tesszük, és a fejét kilógatjuk, a farok a vizet a kapilláris vonzás hatására felszívja. A víz addig csorog ki a fejen, amíg a pohárban lévô folyadék szintje a farok alá nem süllyed.