Wenn man eine Kerze am Docht anzündet, dann brennt zuerst der Docht und eine Flamme entsteht. Die Flamme ist so heiß, dass das Wachs am unteren Ende des Dochtes schmilzt, es wird also flüssig. Das flüssige Wachs steigt dann im Docht nach oben. Dort verdampft das Wachs, es wird also zu Gas. Es entsteht Wachsdampf. Dieser Wachsdampf vermischt sich mit der Luft und verbrennt dann. Der Brennstoff bei einer Kerze ist also der Wachsdampf - nicht der Docht. Der Docht ist hauptsächlich dafür zuständig, dass das flüssige Wachs in die Flamme aufsteigt.
Man kann sich den Brennvorgang auch mithilfe der Flammenzonen genauer anschauen. Man kann die Kerze in Flammenzonen einteilen, die unterschiedlich heiß sind. Der untere Flammenkelch der Flamme sorgt unter anderem dafür, dass das Wachs der Kerze warm wird und schmilzt, also flüssig wird. Das flüssige Wachs steigt dann im Docht nach oben zur Flamme. Im Flammenkern verdampft das flüssige Wachs zu Wachsdampf. Dieses verdampfte Wachs sammelt sich als kleine Blase. Hier verbrennt der Wachsdampf noch kaum, da in die Mitte der Flamme kaum Sauerstoff gelangt. Der entstandene Wachsdampf verbrennt dann weiter oben in der Flamme. Je heißer es wird, desto mehr Wachsdampf verbrennt. Im Flammenmantel, wo der Wachsdampf nicht vollständig verbrennt, weil nicht genug Sauerstoff bereitsteht, entsteht Ruß. Der entstandene Ruß glüht, bevor er auch verbrennt. Deshalb leuchtet der Flammenmantel so gelb. Nach außen leuchtet die Flamme immer weniger, denn der Wachsdampf kann sich immer mehr mit Sauerstoff vermischen und deshalb vollständig verbrennen, ohne dass Ruß entsteht. Im Flammensaum findet also die vollständige Verbrennung statt. Deshalb ist es hier besonders heiß.
Wenn man eine Kerze auspustet, reduziert man die benötigte Wärme, sodass der Wachsdampf nicht mehr verbrennen kann, deshalb geht die Flamme aus. Der aufsteigende Rauch, den man nach dem Auspusten sieht, ist der noch nicht verbrannte Wachsdampf. Diesen kann man mithilfe eines brennenden Streichholzes wieder entzünden. Dann „springt“ die Flamme entlang des Dampfes zurück zur Kerze.
Dieses Experiment zeigt also, dass der Wachsdampf bei einer Kerze brennt.
Man kann die Kerzenflamme in Flammenzonen einteilen, die unterschiedlich heiß sind. Man unterteilt sie von innen nach außen in Flammenkern, Flammenmantel und Flammensaum. Nach außen hin wird es immer heißer. Der Flammenkern umgibt den Docht, er besteht vor allem aus Wachsdampf. Im Flammenmantel verbrennt nur sehr wenig Wachsdampf. Der entstehende Ruß verleiht dem Flammenmantel die leuchtende Farbe. Erst im Flammensaum verbrennt der Wachsdampf vollständig. Wie du im Bild sehen kannst, findest du am unteren Rand noch den Flammenkelch. Hier ist es am kältesten. Der Docht wird gebraucht, um den flüssigen Wachs in die Flamme zu transportieren.
Jetzt bist du dran.
Kannst du die Schaubilder vervollständigen? Wie sicher fühlst du dich? Hier kannst du überprüfen, ob du die Flammenzonen richtig zuordnen kannst. Hier kannst du zuordnen, was in den jeweiligen Flammenzonen passiert.
Bedenke beim Experimentieren die Regeln und die Schritte des Forscherkreislaufs.
