Candela (illuminazione)
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La candela è una sorgente luminosa tipicamente costituita da uno stoppino che fuoriesce dall'interno di una colonna di combustibile solido, in genere un qualche tipo di cera (la paraffina è oggi quella più comune, ma sono o erano usate anche cere animali (cera d'api) o vegetali (soia, palma e altre)).
La cera che è sullo stoppino vaporizza per il calore della fiamma. Una volta allo stato gassoso, esso si combina con l'ossigeno dell'atmosfera formando la fiamma. Questa fiamma produce calore sufficiente a mantenere accesa la candela tramite la seguente catena di eventi: il calore della fiamma scioglie la parte superiore della massa di combustibile, che sale lungo lo stoppino per capillarità, ed infine il combustibile liquefatto viene vaporizzato e brucia all'interno della fiamma.
La cera posta sul bordo della candela è raffreddata dalla corrente ascensionale dell'aria richiamata dalla fiamma, in questo modo si forma uno scodellino di cera liquida contornato da una sottile parete di cera solida. Nel caso di candele dentro un contenitore (tealight, lumini votivi, bicchieri) non si forma uno scodellino di cera liquida ma si liquefa un intero strato di cera (anche 2/3 cm) quindi in questo tipo di candele è presente un bottone metallico al fondo dello stoppino per evitare che lo stoppino stesso cada una volta che la liquefazione della cera giunga fino in fondo.
La combustione avviene in varie regioni (come si evince dai diversi colori visibili all'interno della fiamma). Nelle regioni blu, che sono quelle più calde, l'idrogeno si separa dal combustibile e brucia producendo vapore acqueo. La parte gialla, più luminosa è costituita dalle rimanenti particelle di carbonio che si ossidano formando anidride carbonica.
Via via che la massa di combustibile si scioglie e si consuma, la candela si accorcia. Lo stoppino è studiato perché si pieghi nella fiamma toccandone la superficie a metà altezza dove la fiamma è più calda e dove il cotone può bruciare senza lasciare residui.
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[modifica] Utilizzi
Prima della diffusione dell'elettricità, le candele erano una fonte comune di illuminazione, sia prima della lampada ad olio, che in seguito, affiancandosi ad essa. Grazie alla disponibilità locale e al costo dei materiali, per molti secoli, fino al diciannovesimo, le candele furono più comuni nel Nord Europa, mentre le lampade ad olio d'oliva erano diffuse nell'Europa mediterranea.
Le candele vengono usate in molte e diversificate occasioni:
- come sorgente di luce nelle emergenze o in luoghi isolati scarsamente frequentati;
- come candela votiva o per usi liturgici o nei cimiteri;
- come decorazione (ad esempio nelle torte di compleanno, sulla tavola, in casa ma soprattutto nei ristoranti);
- come emanatore di profumi di sostanze insettifughe;
- per illuminare giardini ed esterni in genere.
[modifica] Misura del tempo
Poiché le candele bruciano ad un ritmo abbastanza regolare e costante, in passato venivano utilizzate per misurare il tempo, benché l'accuratezza sia discutibile. Alcune candele riportano sulla cera tali misurazioni, di solito in ore.
[modifica] Tipi di cera, forme delle candele
Le candele possono essere di paraffina (un sottoprodotto della raffinazione del petrolio), stearina, cera d'api (un sottoprodotto della raccolta del miele), gel (una miscela di resina e olii minerali), alcune cere vegetali (in genere di palma, di soia o cera carnauba) oppure, più raramente, di sego (un sottoprodotto della lavorazione dei grassi animali). Le candele vengono prodotte di vari colori, forme e dimensioni. Il metodo di produzione più semplice richiede la liquefazione della cera tramite l'applicazione controllata di calore: il liquido viene poi versato in stampi di forma opportuna oppure si fa solidificare attorno allo stoppino per immersione ripetuta. Alla cera possono essere aggiunte essenze per rendere profumata la candela. Le candele si possono anche colorare tramite l'aggiunta di opportuni coloranti, in genere tinture a base di anilina.
Una candela in genere produce circa 12,6 lumen di luce visibile per 40 watt di calore, benché questi dati siano soggetti a variabilità, dovute principalmente al tipo di stoppino utilizzato. Per confronto una lampadina da 40 watt produce 500 lumen. La candela è un'unità di misura originariamente definita in modo da corrispondere alla luminosità di una fiamma di candela.
Spesso si crede che le candele fatte di cera d'api o di materiali vegetali a base di soia brucino in modo più pulito rispetto a quelle a base di paraffina. Tuttavia la paraffina molto pura, essendo composta principalmente di idrocarburi, brucia in modo pressoché pulito dando luogo a vapor d'acqua e anidride carbonica. Il tipo di stoppino e l'aggiunta di profumi e colori incidono molto più dei materiali nel determinare la quantità di polveri immessa nell'aria durante la combustione. Le candele più "pulite" saranno quindi quelle non profumate, non colorate, ben costruite e riparate da spostamenti d'aria.
[modifica] Pericoli
Le candele sono tra le maggiori fonti di rischio incendio in ambiente domestico.
In passato esistevano candele che utilizzavano un'anima di piombo per tenere dritto lo stoppino, situazione questa che ha dato luogo al timore che la combustione rilasciasse vapori del metallo, pericolosi per la loro tossicità. Dagli anni 1970 queste candele sono state progressivamente ritirate dal commercio, sostituite, nei casi in cui uno stoppino rigido è necessario, da candele con anima di zinco o di lega di zinco. La rigidità può essere altrimenti ottenuta anche impiegando carta o cotone trattati in modo opportuno per formare lo stoppino.
