Kerze - Wie und warum brennt die Kerze?

Der alltägliche Gebrauch einer Kerze bringt uns nicht mehr zum Nachdenken. Doch umso mehr ist man erstaunt, wenn man sich die Temperaturen einer Kerzenflamme ansieht.

Wie brennt eine Kerze?

Bei einer Kerze ist Wachs der Brennstoff. Wachs besteht aus einfach gebauten Kohlenwasserstoffketten : ca. 18 - 20 Kohlenstoffatome, die an den Seiten noch Wasserstoffatome tragen; Kohlenstoff und Wasserstoff sind übrigens die Hauptbestandteile von fast allen brennbaren Substanzen.

Bei Zimmertemperatur ist Wachs fest; zündet man den Docht an, beginnt das Wachs, zu schmelzen. "Schmelzen" bedeutet, dass die Hitze die Wachsmoleküle in Bewegung versetzt. Die Wachsketten lösen sich voneinander - das Wachs wird "flüssig" - und vom Docht hoch gesogen; die starke Hitze bringt die Wachsmoleküle dazu, sich noch heftiger zu bewegen, sie lösen sich vom Docht und zerbrechen schließlich in kurze Stücke. Diese Spaltung durch Hitzeenergie nennt man "Pyrolyse"; die kurzen Bruchstücke sind viel reaktionsfreudiger als die langen, trägen Wachsketten. Jetzt kommt der Luftsauerstoff zum Zuge und reagiert mit dem Wasserstoff in den Bruchstücken. Das ist die eigentliche Verbrennung: aus Sauerstoff und Wasserstoff entsteht unsichtbarer Wasserdampf. Dabei wird viel Energie in Form von Licht und Wärme frei. Diese Energie zerlegt immer mehr Brennstoff. Das Wachs wird in kleine Bruchstücke zerlegt, die dann wiederum mit Sauerstoff reagieren. Eine Kettenreaktion ist in Gang gekommen, das Feuer brennt von alleine weiter. Ein Teil der Energie wird dabei in Form von blauem Licht abgestrahlt, wie man es an der Basis der Kerzenflamme sieht. 

Zurück bleiben die Kohlenstoffatome, die kleine, kugelförmige Rußpartikel bilden; diese Rußpartikel sind über 1000 Grad Celsius heiß und glühen deshalb in dem typischen warmen, gelben Licht, das eine Kerze so gemütlich macht. 

Während sich die glühenden Rußpartikel nach oben bewegen, reagieren auch sie mit dem Luftsauerstoff und werden zu dem Gas Kohlendioxid. Auch dabei wird Energie frei, die zum Teil in Form von Hitze abgestrahlt wird und zum Teil den Zerlegungsprozess an der Basis der Flamme aufrechterhält - bis das gesamte Wachs verbrannt ist.