شمعة

فتيل شمعة مشتعلة
شمعة في حامل شموع
الشموع الطويلة الرفيعة في الكنيسة
شمعة تذكارية (شمعة يارتزيت)

الشمعة عبارة عن فتيل قابل للاشتعال مغمور في الشمع ، أو مادة صلبة أخرى قابلة للاشتعال كالشحم ، تُستخدم للإضاءة ، وفي بعض الأحيان، لإضفاء رائحة عطرة . كما يمكن للشمعة أن توفر الدفء أو تُستخدم كأداة لقياس الوقت . استُخدمت الشموع لأكثر من ألفي عام حول العالم، وكانت شكلاً مهماً من أشكال الإضاءة الداخلية حتى اختراع أنواع أخرى من مصادر الضوء. ورغم أن الضوء الكهربائي جعل استخدام الشموع غير ضروري إلى حد كبير للإضاءة، إلا أنها لا تزال شائعة الاستخدام لأغراض وظيفية ورمزية وجمالية، وفي سياقات ثقافية ودينية محددة.

صُنعت بعض الشموع القديمة من شمع العسل ، لكنها كانت باهظة الثمن، واقتصر استخدامها على النخبة والكنائس. وكان الشحم بديلاً أرخص ثمناً، ولكنه أقل جمالاً. في العصر الحديث، طُوّرت مواد متنوعة لصناعة الشموع، بما في ذلك شمع البارافين . هذا، إلى جانب تقنيات الإنتاج الفعّالة، جعل الشموع في متناول عامة الناس. تُستخدم أدوات متنوعة لحمل الشموع، منها الشمعدانات ، والثريات ، والفوانيس ، والمصابيح الجدارية . ويُعرف صانع الشموع تقليدياً باسم " صانع الشموع " . [ 1 ]

يستمر احتراق الشمعة بشكل ذاتي. فعند إشعال فتيل الشمعة، تُذيب الحرارة كمية صغيرة من الوقود الصلب (الشمع) وتُشعلها، فيتبخر هذا الوقود ويتحد مع الأكسجين في الهواء مُشكلاً لهباً . ثم يُذيب اللهب الجزء العلوي من كتلة الوقود الصلب، التي تنتقل إلى أعلى عبر الفتيل بفعل الخاصية الشعرية لتستمر في الاحتراق، مما يُحافظ على لهب ثابت. ومع استهلاك الوقود الصلب، يقل طول الشمعة، وكذلك الفتيل. كانت فتائل الشموع قبل القرن التاسع عشر تتطلب تقليمًا منتظمًا بالمقص أو أدوات إطفاء الشموع لضمان احتراق ثابت ومنع الدخان. أما في الشموع الحديثة، فيُصنع الفتيل بحيث ينحني أثناء احتراقه، ويُقص طرفه تلقائيًا بفعل الاحتراق . [ 2 ]

أصل الكلمة

كلمة شمعة مشتقة من الإنجليزية الوسطى candel ، من الإنجليزية القديمة ومن الأنجلو-نورمانية candele ، وكلاهما من اللاتينية candēla ، من candēre بمعنى " يضيء " . [ 3 ]

تاريخ

الشمعدان الأترورية ج. 550 قبل الميلاد

قبل اختراع الشموع، استخدم القدماء النار المكشوفة والمشاعل وشظايا الخشب الراتنجي والمصابيح لتوفير الإضاءة الاصطناعية ليلاً. [ 4 ] استُخدمت مصابيح زيتية بدائية ، حيث وُضع فتيل مشتعل في بركة من الزيت أو الدهن، منذ العصر الحجري القديم ، كما عُثر على مصابيح فخارية وحجرية من العصر الحجري الحديث . [ 5 ] ولأن صناعة الشموع تتطلب إمدادًا موثوقًا من الدهون الحيوانية أو النباتية، فمن المؤكد أن الشموع لم تكن لتتطور قبل أوائل العصر البرونزي ؛ [ 6 ] ومع ذلك، فإنه من غير الواضح متى وأين استُخدمت الشموع لأول مرة. عُثر على أشياء يُحتمل أن تكون شمعدانات في حضارات بابل ومينوية وسطى ، وكذلك في مقبرة توت عنخ آمون . [ 7 ] لم تكن "الشموع" المستخدمة في هذه الفترات المبكرة تُشبه الأشكال الحالية؛ بل يُرجح أنها كانت مصنوعة من مواد نباتية مغموسة في دهن حيواني. [ 8 ]

يمكن العثور على أدلة مبكرة على استخدام الشموع في إيطاليا، حيث يوجد رسم لشمعدان في مقبرة إترورية في أورفيتو ، [ 9 ] ويعود تاريخ أقدم شمعدان إترورية تم اكتشافه إلى القرن السابع قبل الميلاد. [ 10 ] ربما تطورت الشموع من شمع مدبب بفتيل من القنب وألياف نباتية أخرى مغموسة في الشحم أو القطران أو الزيت، وتُحرق في المصابيح أو الأواني. [ 6 ] صُنعت شموع العصور القديمة من أنواع مختلفة من الدهون الطبيعية والشحم والشمع، وصنع الرومان شموعًا مغموسة حقيقية من الشحم وشمع العسل. [ 11 ] كانت شموع شمع العسل باهظة الثمن، وكان استخدامها مقتصرًا على الأثرياء، لذا كانت مصابيح الزيت هي أجهزة الإضاءة الأكثر شيوعًا في العصر الروماني. استخدمت اليونان القديمة المشاعل ومصابيح الزيت، ومن المرجح أنها تبنت استخدام الشموع في فترة لاحقة من روما. [ 9 ] تشير السجلات المبكرة في الصين إلى أن الشموع استُخدمت في عهد أسرة تشين قبل عام 200  قبل الميلاد. ربما كانت هذه الشموع الصينية القديمة مصنوعة من دهن الحوت. [ 12 ]

الشموع المستخدمة في كنيسة القيامة في القدس

في المسيحية، اكتسبت الشموع أهمية بالغة في استخدامها الزخرفي والرمزي والاحتفالي في الكنائس. وقد سُجّلت شموع الشمع، أو "كانديلا سيريا" ، في نهاية القرن الثالث، ووُثّقت كشموع عيد الفصح في إسبانيا وإيطاليا في القرن الرابع، [ 7 ] وسُمّي عيد الشموع المسيحي تيمناً بها، كما أسّس البابا سرجيوس الأول موكب الشموع المضاءة. ونصّت المراسيم البابوية على استبعاد الشحم من شموع المذبح، واشترطت نسبة عالية من شمع العسل لشموع المذبح الرئيسي. [ 13 ]

في أوروبا في العصور الوسطى، كانت الشموع تُستخدم في البداية بشكل أساسي في الكنائس المسيحية. ثم انتشر استخدامها لاحقًا إلى منازل الأثرياء كسلعة فاخرة. [ 14 ] في شمال أوروبا، وخاصة إنجلترا، شاع استخدام الشموع المصنوعة من القصب المدهون بالزيت، ولكن استُخدمت شموع الشحم خلال العصور الوسطى، حيث ذُكرت شموع الشحم في اللغة الإنجليزية عام 1154. [ 15 ] كان شمع العسل يُستخدم على نطاق واسع في الطقوس الكنسية. وبالمقارنة مع الشحم الحيواني، يحترق شمع العسل بشكل نظيف دون لهب دخاني، ولا يُصدر رائحة كريهة مثل الشحم. كانت شموع شمع العسل باهظة الثمن، ولم يكن بمقدور سوى عدد قليل نسبيًا من الناس في أوروبا في العصور الوسطى تحمل تكلفة حرقها في منازلهم. [ 16 ]

يتم حمل شمعة عيد الفصح

صُنعت الشموع باستخدام عدة طرق: غمس الفتيل في الدهن أو الشمع المذاب، أو لف الشمعة يدويًا حول الفتيل، أو سكب الدهن أو الشمع على الفتيل لتكوين الشمعة. في القرن الرابع عشر، أدخل سيور دي بريز تقنية استخدام القالب، لكن التحسين الحقيقي لإنتاج الشموع بكفاءة باستخدام القوالب لم يتحقق إلا في القرن التاسع عشر. [ 17 ] كانت شموع الشمع والشحم تُصنع في الأديرة خلال العصور الوسطى، وفي المنازل الريفية، كانت شموع الشحم تُصنع في المنزل. [ 18 ] بحلول القرن الثالث عشر، أصبحت صناعة الشموع حرفة نقابية في إنجلترا وفرنسا، مع وجود نقابة فرنسية موثقة منذ عام 1061. [ 18 ] كان صانعو الشموع (صانعو الشموع) يتنقلون من منزل إلى آخر يصنعون الشموع من دهون المطبخ التي يتم الاحتفاظ بها لهذا الغرض، أو يصنعون ويبيعون شموعهم الخاصة من متاجر شموع صغيرة. [ 19 ]

بحلول القرن السادس عشر، بدأت شموع شمع العسل تظهر كأدوات منزلية فاخرة بين الأثرياء. [ 20 ] شاع استخدام الشموع في القرنين السابع عشر والثامن عشر، ويُقال إن حفلاً في دريسدن أُضيئ بـ 14000 شمعة عام 1779. [ 20 ]

في الشرق الأوسط، خلال الخلافة العباسية والفاطمية ، كان شمع العسل المادة الأساسية المستخدمة في صناعة الشموع. [ 21 ] وكان شمع العسل يُستورد غالبًا من مسافات بعيدة؛ فعلى سبيل المثال، كان صانعو الشموع في مصر يستخدمون شمع العسل من تونس . [ 21 ] وكما هو الحال في أوروبا، كانت هذه الشموع باهظة الثمن ومقتصرة على النخبة، بينما كان عامة الناس يستخدمون مصابيح الزيت بدلًا منها. [ 21 ] وتقول الأسطورة إن عادة استخدام المصابيح والشموع في المساجد بدأت مع تميم الداري الذي أضاء مصباحًا أحضره من الشام في المسجد النبوي بالمدينة المنورة. ومن المعروف أن الخليفة الأموي الوليد الثاني كان يستخدم الشموع في بلاط دمشق، بينما قيل إن الخليفة العباسي المتوكل كان ينفق 1.2 مليون درهم فضي سنويًا على الشموع لقصوره الملكية. [ 21 ] 

في سوريا الحديثة المبكرة، كان الطلب على الشموع مرتفعًا لدى جميع الطبقات الاجتماعية والاقتصادية، نظرًا لطبيعتها التقليدية في حفلات الزفاف. [ 21 ] وُجدت نقابات لصانعي الشموع في أصفهان، عاصمة الدولة الصفوية، خلال القرنين السادس عشر والسابع عشر الميلاديين. [ 21 ] مع ذلك، كان صانعو الشموع يتمتعون بمكانة اجتماعية متدنية نسبيًا في إيران الصفوية، تُضاهي مكانة الحلاقين ، وعمال الحمامات ، والعرافين، والبنائين، والحمالين . [ 21 ]

في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، استُخدم زيت العنبر ، وهو مادة شمعية ينتجها حوت العنبر ، لصنع شمعة فائقة الجودة تحترق لفترة أطول وتكون أكثر سطوعًا ولا تنبعث منها رائحة كريهة. [ 22 ] وفي وقت لاحق من القرن الثامن عشر، شاع استخدام زيت اللفت وزيت بذور اللفت كبدائل أرخص بكثير.

العصر الحديث

أصبحت شركة برايس للشموع أكبر شركة مصنعة للشموع في العالم بحلول نهاية القرن التاسع عشر.

أُدخلت عدة تحسينات على الشمعة في القرن التاسع عشر. في الشموع القديمة، لم يكن فتيل الشمعة المشتعلة على اتصال مباشر بالهواء، لذا كان يتفحم بدلًا من أن يحترق. وكان الفتيل المتفحم يعيق الاحتراق وينتج دخانًا أسود، مما كان يستدعي تقليمه أو إطفائه باستمرار. [ 23 ] في عام 1825، قدم صانع الشموع الفرنسي السيد كامباسيريس الفتيل المضفر المشبع بالأملاح المعدنية، والذي يلتف عند احتراقه نحو الحافة الخارجية للهب ويحترق بها، وبالتالي يتقليم نفسه. [ 6 ] ويُشار إلى هذه الفتائل باسم "ذاتية التقليم" أو "ذاتية الاستهلاك". [ 24 ] في عام 1823، فصل ميشيل أوجين شيفرول وجوزيف لويس جاي لوساك مادة الستيارين من الدهون الحيوانية، وحصلا على براءة اختراع في عام 1825 لإنتاج شموع أكثر صلابة واحتراقًا. [ 17 ] [ 23 ]

شهدت صناعة الشموع نموًا صناعيًا واسع النطاق في منتصف القرن التاسع عشر. ففي عام ١٨٣٤، حصل جوزيف مورغان، [ ٢٥ ] وهو صانع أوانٍ من القصدير من مانشستر بإنجلترا، على براءة اختراع لآلة أحدثت ثورة في صناعة الشموع. سمحت هذه الآلة بالإنتاج المستمر للشموع المصبوبة باستخدام أسطوانة مزودة بمكبس متحرك لإخراج الشموع أثناء تصلبها. وقد أنتج هذا الإنتاج الآلي الأكثر كفاءة حوالي ١٥٠٠  شمعة في الساعة، مما جعل الشموع سلعة في متناول عامة الناس. [ ٢٦ ]

في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر، نجح جيمس يونغ في تقطير شمع البارافين من الفحم والصخور الزيتية في باثغيت بغرب لوثيان ، وطوّر طريقة إنتاج مجدية تجاريًا. [ 27 ] كان من الممكن استخدام البارافين لصنع شموع رخيصة الثمن وعالية الجودة. كان شمعًا أبيض مائلًا للزرقة، يحترق نظيفًا ولا يترك رائحة كريهة، على عكس شموع الشحم . وبحلول نهاية القرن التاسع عشر، أصبحت الشموع تُصنع من شمع البارافين وحمض الستياريك .

بحلول أواخر القرن التاسع عشر، كانت شركة برايس كاندلز ، ومقرها لندن، أكبر مصنع للشموع في العالم. [ 28 ] تأسست الشركة على يد ويليام ويلسون عام 1830، [ 29 ] وكانت رائدة في تطبيق تقنية التقطير بالبخار ، وبالتالي تمكنت من تصنيع الشموع من مجموعة واسعة من المواد الخام، بما في ذلك دهون الجلد، ودهون العظام، وزيت السمك، والشحوم الصناعية.

على الرغم من التطورات التي شهدتها صناعة الشموع، إلا أنها تراجعت بسرعة مع ظهور وسائل إضاءة أفضل، بما في ذلك مصابيح الكيروسين واختراع المصباح المتوهج عام 1879. ومنذ ذلك الحين، أصبحت الشموع تُسوَّق كعنصر زخرفي في المقام الأول. [ 30 ]

يستخدم

إضاءة الشموع في دير فيسوكي ديتشاني

قبل اختراع الإضاءة الكهربائية ، كانت الشموع والمصابيح الزيتية شائعة الاستخدام للإضاءة. وفي المناطق التي لا تتوفر فيها الكهرباء، لا تزال تُستخدم بشكل روتيني. أما في العالم المتقدم اليوم، فتُستخدم الشموع بشكل أساسي لقيمتها الجمالية ورائحتها، ولا سيما لخلق جو دافئ ورومانسي، أو للإضاءة الطارئة أثناء انقطاع التيار الكهربائي . [ 31 ] كما أنها لا تزال شائعة الاستخدام في السياقات الدينية والاحتفالية. ومن أمثلتها الشموع النذرية ، وشموع عيد الفصح ، وشموع ذكرى الوفاة . في الأيام التي تسبق عيد الميلاد، يُشعل بعض الناس شمعةً لعدد محدد من المرات يُمثل كل يوم، كما هو مُبين على الشمعة. يُطلق على نوع الشمعة المستخدمة بهذه الطريقة اسم شمعة المجيء ، [ 32 ] مع العلم أن هذا المصطلح يُستخدم أيضًا للإشارة إلى الشموع المستخدمة في إكليل المجيء .

شموع في معبد بوذي

امتد الاستخدام الرمزي للشموع من المجال الديني إلى المجال العلماني. فعلى سبيل المثال، قد تُقام وقفة تأبينية بالشموع إحياءً لذكرى شخص أو قضية أو حدث، أو كشكل من أشكال العمل السياسي أو الاحتجاج. [ 33 ] وفي المناسبات الاجتماعية، تُستخدم الشموع عادةً على كعكات أعياد الميلاد .

شهد القرن الحادي والعشرون زيادة في مبيعات الشموع المعطرة في السنوات الأخيرة، [ 31 ] لا سيما خلال جائحة كوفيد-19 والإغلاقات التي تلتها ، حيث أصبحت الشموع المعطرة والموزعات ومعطرات الجو شائعة. [ 34 ] [ 35 ]

استخدامات أخرى

نوع من ساعات الشموع

نظراً لاحتراق الشمعة بشكل منتظم وقابل للقياس، كان من الاستخدامات الشائعة لها تحديد الوقت . وقد تحتوي الشمعة المصممة لهذا الغرض على علامات لقياس الوقت، عادةً بالساعات، على طول الشمع. ويُطلق على هذا النوع من الشموع اسم ساعات الشمع . [ 36 ]

عناصر

الشمع

شموع شمع العسل الملتوية غير المضاءة

على مرّ التاريخ المسجّل، كانت الشموع تُصنع من الشحم (المستخرج من دهن البقر أو الضأن) أو شمع العسل . ومنذ منتصف القرن التاسع عشر، أصبحت تُصنع أيضًا من العنبر ، وهي مادة شمعية تُستخرج من حوت العنبر ، مما زاد الطلب عليها. كما كانت تُصنع الشموع من الستيارين (الذي كان يُصنع في البداية من الدهون الحيوانية، ولكنه يُنتج الآن بشكل شبه حصري من شمع النخيل). [ 37 ] [ 38 ] أما اليوم، فتُصنع معظم الشموع من شمع البارافين ، وهو منتج ثانوي لتكرير البترول . [ 39 ]

يُعد الهيدروكربون C31H64 مكونًا نموذجيًا لشمع البارافين ، الذي تُصنع منه معظم الشموع الحديثة.

يمكن أيضاً صنع الشموع من الشمع الميكروكريستالي ، أو شمع العسل (وهو منتج ثانوي لجمع العسل )، أو الجل (مزيج من البوليمر والزيت المعدني[ 40 ] أو بعض أنواع الشمع النباتي (عادةً شمع النخيل، أو الكرنوبا ، أو الغار ، أو فول الصويا ). في الشرق الأقصى، استُخدم شحم نبات ستيلينجيا والشمع الياباني المستخرج من النباتات لقرون. كما استُخدم الشمع الصيني المُستخرج من الحشرات.

يتحكم فتيل الشمعة بشكل كبير في حجم اللهب ومعدل احتراقه . كما يؤثر نوع الشمع على معدل الاحتراق، حيث يحترق شمع العسل وشمع جوز الهند لفترة أطول من شمع البارافين أو شمع الصويا. [ 41 ]

تعتمد طرق الإنتاج على التشكيل بالبثق . [ 39 ] أما طرق الإنتاج التقليدية فتتضمن صهر الوقود الصلب بتطبيق حرارة مضبوطة. ثم يُصب السائل في قالب، أو يُغمر فتيل في السائل مرارًا وتكرارًا لصنع شمعة مخروطية مغموسة. وغالبًا ما تُضاف زيوت عطرية أو زيوت أساسية أو صبغة أساسها الأنيلين .

ذبالة

شمعة بفتيل غير مضاء

يعمل فتيل الشمعة عن طريق الخاصية الشعرية ، حيث يسحب الشمع المذاب أو الوقود إلى اللهب. وعندما يصل الوقود السائل إلى اللهب، يتبخر ويحترق . يؤثر فتيل الشمعة على كيفية احتراقها. ومن أهم خصائص الفتيل: القطر، والصلابة، ومقاومة الحريق ، والتثبيت .

فتيلة الشمعة عبارة عن خيط أو حبل يحمل لهب الشمعة. تُصنع الفتائل التجارية من القطن المضفر. تحدد الخاصية الشعرية للفتيل سرعة انتقال الهيدروكربون المنصهر إلى اللهب. إذا كانت الخاصية الشعرية كبيرة جدًا، فإن الشمع المنصهر يتدفق على جانب الشمعة. غالبًا ما تُضاف إلى الفتائل مواد كيميائية متنوعة لتعديل خصائص احتراقها. على سبيل المثال، من المستحسن عادةً ألا يتوهج الفتيل بعد انطفاء اللهب. من المواد الشائعة نترات الأمونيوم وكبريتات الأمونيوم . [ 39 ]

صفات

ضوء

غرفة مضاءة بوهج العديد من الشموع

استنادًا إلى قياسات شمعة مخروطية الشكل مصنوعة من شمع البارافين، تحترق الشمعة الحديثة عادةً بمعدل ثابت يبلغ حوالي 0.1  غرام/دقيقة، مطلقةً حرارةً تُقدّر بنحو 80  واط. [ 42 ] يبلغ الضوء الناتج حوالي 13 لومن ، بكفاءة إضاءة تبلغ حوالي 0.16 لومن لكل واط (كفاءة إضاءة المصدر) - أي أقل بمئة مرة تقريبًا من مصباح الإضاءة المتوهج . إذا كان مصدر ضوء بقوة 1 شمعة يُصدر ضوءًا بشكل منتظم في جميع الاتجاهات، فإن إجمالي التدفق الإشعاعي سيكون حوالي 18.40 ملي واط فقط.     

تبلغ شدة إضاءة الشمعة العادية حوالي شمعة واحدة . في الواقع، استندت وحدة الشمعة في النظام الدولي للوحدات إلى وحدة أقدم تُسمى قوة الشمعة ، والتي كانت تمثل شدة الإضاءة المنبعثة من شمعة مصنوعة وفقًا لمواصفات محددة (شمعة قياسية). تُعرَّف الوحدة الحديثة بطريقة أكثر دقة وقابلية للتكرار، ولكن تم اختيارها بحيث تبقى شدة إضاءة الشمعة حوالي شمعة واحدة.

درجة حرارة

تقع أشد أجزاء لهب الشمعة حرارةً فوق الجزء الأزرق الباهت على جانب اللهب، عند قاعدته. عند هذه النقطة، تبلغ درجة حرارة اللهب حوالي 1400 درجة مئوية (2550 درجة فهرنهايت) . مع ذلك، فإن هذا الجزء من اللهب صغير جدًا ولا يُطلق سوى القليل من الطاقة الحرارية. يعود اللون الأزرق إلى التلألؤ الكيميائي ، بينما يعود اللون الأصفر المرئي إلى الانبعاث الإشعاعي من جزيئات السخام الساخنة . يتكون السخام من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية المعقدة، بدءًا من جزيء الوقود مرورًا بنمو الجزيئات، وصولًا إلى تكوين مركبات حلقية متعددة الكربون. يتميز التركيب الحراري للهب بالتعقيد، حيث تصل الفروقات الحرارية إلى مئات الدرجات على مسافات قصيرة جدًا، مما يؤدي إلى تدرجات حرارية شديدة الانحدار. في المتوسط، تبلغ درجة حرارة اللهب حوالي 1000 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت) . [ 43 ] أما درجة حرارة اللون فتبلغ حوالي 1000 كلفن.     

الاحتراق

لإشعال الشمعة، يُستخدم مصدر حرارة (عادةً ما يكون لهبًا مكشوفًا من عود ثقاب أو ولاعة ) لإشعال فتيل الشمعة، مما يؤدي إلى انصهار وتبخير كمية صغيرة من الوقود (الشمع). بمجرد تبخره، يتحد الوقود مع الأكسجين في الجو ليشتعل ويشكل لهبًا مستمرًا . يوفر هذا اللهب حرارة كافية لإبقاء الشمعة مشتعلة عبر سلسلة من العمليات: حرارة اللهب تُذيب الجزء العلوي من كتلة الوقود الصلب؛ ثم ينتقل الوقود السائل إلى أعلى عبر الفتيل بفعل الخاصية الشعرية ؛ وأخيرًا يتبخر الوقود السائل ليحترق داخل لهب الشمعة.

مع ذوبان الوقود (الشمع) واحتراقه، يقصر طول الشمعة. ينحني طرف الفتيل المضفر ويحترق في اللهب. يحد احتراق الفتيل من طول الجزء المكشوف منه، مما يحافظ على درجة حرارة احتراق ثابتة ومعدل استهلاك وقود ثابت. كانت فتائل الشموع قبل القرن التاسع عشر تتطلب تقليمًا منتظمًا بالمقص (أو أداة تقليم فتائل خاصة)، عادةً إلى حوالي ربع بوصة (0.7  سم)، لضمان احتراق ثابت ومنع انبعاث الدخان الأسود. صُنعت مقصات خاصة للشموع تُسمى " مُطفئات " لهذا الغرض في القرن العشرين، وكانت غالبًا ما تُدمج مع مطفأة حريق. في الشموع الحديثة، يُصنع الفتيل بطريقة تجعله ينحني أثناء احتراقه، مما يضمن احتراق طرفه بالنار ، وبالتالي يُقَصّ نفسه. [ 2 ]

لهيب الشمعة

خمس مناطق من لهب شمعة منزلية قياسية

يتشكل لهب الشمعة نتيجة تبخر الشمع عند احتراقه. ومن المتعارف عليه أن لهب الشمعة يتكون من ثلاثة إلى خمسة مناطق أو "أقسام":

  • المنطقة الأولى – هي الجزء الأقل إضاءة والأدنى والأبرد من لهب الشمعة. تقع حول قاعدة الفتيل حيث لا يتوفر الأكسجين الكافي لاحتراق الوقود. تبلغ درجة الحرارة حوالي 600 درجة مئوية (1112 درجة فهرنهايت) .  
  • المنطقة الثانية – وهي المنطقة الزرقاء التي تحيط بقاعدة اللهب. يتوفر الأكسجين بوفرة هنا، ويحترق الوقود نظيفًا وبلون أزرق. الحرارة المنبعثة من هذه المنطقة هي التي تتسبب في ذوبان الشمع. تبلغ درجات الحرارة حوالي 800 درجة مئوية (1470 درجة فهرنهايت) .  
  • المنطقة الثالثة – المنطقة المظلمة هي منطقة تقع مباشرة فوق الفتيل وتحتوي على شمع غير محترق. يحدث التحلل الحراري هنا. تبلغ درجة الحرارة حوالي 1000 درجة مئوية (1830 درجة فهرنهايت) .  
  • المنطقة الرابعة - المنطقة الوسطى أو المضيئة - صفراء/بيضاء وتقع فوق المنطقة المظلمة. وهي المنطقة الأكثر سطوعًا، ولكنها ليست الأكثر حرارة. وهي منطقة منخفضة الأكسجين، حيث لا يتوفر فيها ما يكفي من الأكسجين لاحتراق كل بخار الشمع المتصاعد من أسفلها، مما يؤدي إلى احتراق جزئي فقط. تحتوي هذه المنطقة أيضًا على جزيئات كربون غير محترقة. تبلغ درجة الحرارة حوالي 1200 درجة مئوية (2190 درجة فهرنهايت) .  
  • المنطقة الخامسة - تُحيط المنطقة الخارجية غير المضيئة أو الحجاب بالمنطقة الرابعة. هنا، تكون اللهب في أشد حالات سخونتها، عند حوالي 1400 درجة مئوية (2550 درجة فهرنهايت) ، ويحدث احتراق كامل. لونها أزرق فاتح، على الرغم من أن معظمها غير مرئي. [ 44 ] [ 45 ]  

العامل الرئيسي المحدد لارتفاع لهب الشمعة هو قطر الفتيل. ويتضح ذلك في الشموع الصغيرة حيث يكون الفتيل رفيعًا جدًا واللهب صغيرًا جدًا. أما الشموع التي يكون الغرض الرئيسي منها الإضاءة فتستخدم فتيلًا أكثر سمكًا. [ 46 ]

تاريخ الدراسة

من أهم أعمال مايكل فاراداي كتاب "التاريخ الكيميائي للشمعة" ، حيث يقدم فيه تحليلاً معمقاً للتطور التدريجي للشموع وآلية عملها وعلمها. [ 47 ]

المخاطر

بحسب الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق ، تُعد الشموع مصدراً رئيسياً للحرائق المنزلية في الولايات المتحدة، حيث تُعزى إليها ما يقرب من 10% من الإصابات المدنية و6% من الوفيات الناجمة عن الحرائق. [ 48 ]

إن لهب الشمعة الذي يزيد طوله عن نقطة احتراقه الصفائحي سيُصدر السخام . [ 49 ] إن تقليم الفتيل بشكل صحيح سيقلل من انبعاثات السخام من معظم الشموع.

الشمع السائل ساخن وقد يُسبب حروقًا جلدية، لكن كميته ودرجة حرارته عادةً ما تكون محدودة، ونادرًا ما تكون الحروق خطيرة. أفضل طريقة لتجنب الحروق من الشمع المتناثر هي استخدام أداة إطفاء الشموع بدلًا من النفخ مباشرةً على اللهب. أداة إطفاء الشموع عبارة عن كوب معدني صغير في نهاية مقبض طويل. وضع الأداة فوق اللهب يقطع إمداد الأكسجين. كانت أدوات الإطفاء شائعة في المنازل عندما كانت الشموع المصدر الرئيسي للإضاءة قبل ظهور المصابيح الكهربائية. ولا تزال أدوات الإطفاء المزخرفة، والتي غالبًا ما تكون مُدمجة مع شمعة مدببة للإضاءة، موجودة في الكنائس التي تستخدم الشموع الكبيرة بانتظام.

قد تتعرض حوامل الشموع الزجاجية للتشقق أحيانًا نتيجة الصدمة الحرارية من لهب الشمعة، خاصةً عند احتراقها حتى النهاية. عند إشعال الشموع في حوامل أو مرطبانات زجاجية، يجب تجنب إشعال الشموع في الأوعية المتشققة أو المكسورة، والتوقف عن استخدامها بمجرد أن يتبقى نصف بوصة أو أقل من الشمع.

كان أحد المخاوف السابقة بشأن سلامة الشموع هو استخدام قلب من الرصاص في الفتائل لإبقائها منتصبة في الشموع المعبأة في أوعية. فبدون قلب صلب، قد تتدلى فتائل الشموع المعبأة في أوعية وتغرق في بركة الشمع العميقة. وقد تزايدت المخاوف من تبخر الرصاص الموجود في هذه الفتائل أثناء عملية الاحتراق، مما يؤدي إلى انبعاث أبخرة الرصاص  - وهي مادة معروفة بمخاطرها على الصحة والنمو. لم تعد الفتائل ذات القلب الرصاصي شائعة منذ سبعينيات القرن الماضي. واليوم، تستخدم معظم الفتائل ذات القلب المعدني الزنك أو سبيكة الزنك ، وهو ما أصبح المعيار الصناعي. كما تتوفر فتائل مصنوعة من ورق وقطن معالجين خصيصًا.

تُطلق الشموع مركبات عضوية متطايرة في البيئة، مما يُؤدي إلى إطلاق الكربون في الهواء. [ 50 ] تتضمن عملية احتراق الشمعة إطلاق الضوء والحرارة وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء لتغذية اللهب. [ 51 ] قد يكون استخدام الشموع غير آمن في حال استنشاق العطور بكميات كبيرة. [ 52 ] [ 53 ] تم ابتكار شموع غير سامة كبديل لمنع إطلاق هذه المركبات العضوية المتطايرة في البيئة. [ 54 ] تشمل هذه البدائل مزيجًا من الشمع غير السام، وعطورًا آمنة، وتغليفًا صديقًا للبيئة. [ 54 ] تشمل الشموع الأكثر أمانًا الشموع المصنوعة من شمع جوز الهند، وشمع الصويا، والشمع النباتي، وشمع العسل. [ 52 ]

يلجأ بعض المستخدمين الذين يبحثون عن جماليات الشمعة إلى تركيب شمعة كهربائية بدون لهب لتجنب المخاطر.

أنظمة

طورت الأسواق الدولية مجموعة من المعايير واللوائح لضمان الامتثال، مع الحفاظ على السلامة وتحسينها ، بما في ذلك:

مُكَمِّلات

حوامل الشموع

نوع من الشمعدانات المزخرفة يُسمى جيراندول ، أواخر القرن السابع عشر

تُسمى حوامل الشموع المزخرفة، وخاصةً تلك المصممة على شكل قاعدة، شمعدانات ؛ وإذا كانت تحمل عدة شموع مدببة، يُستخدم مصطلح شمعدانات . أصل كلمة ثريا هو كلمة تعني شمعة، ولكنها تُستخدم الآن غالبًا للإشارة إلى تركيبات الإضاءة الكهربائية. تُستخدم كلمة ثريا لوصف تركيبات الإضاءة المعلقة المصممة لحمل عدة مصابيح. تشمل الأشكال الأخرى لحوامل الشموع المصابيح الجدارية ، والفوانيس ، والشموع المعلقة . [ 55 ]

حامل شموع، من القرن التاسع عشر

تستخدم العديد من حوامل الشموع قاعدة محكمة الإغلاق للحفاظ على وضع الشمعة منتصبة. في هذه الحالة، لن تتسع الشمعة العريضة قليلاً في الحامل، بينما ستتذبذب الشمعة الضيقة قليلاً. يمكن تقليم الشموع الكبيرة جدًا لتناسب الحامل باستخدام سكين، أما الشموع الصغيرة جدًا فيمكن تغطيتها بورق ألومنيوم. تقليديًا، كانت الشموع وحواملها تُصنع في نفس المكان، لذا كانت أحجامها مناسبة، ولكن التجارة الدولية جمعت بين الشمعة الحديثة والحوامل الموجودة، مما جعل الشمعة غير المناسبة أكثر شيوعًا. هذه القاعدة المحكمة الإغلاق ضرورية فقط للشموع الكبيرة والشموع المدببة.

تتوفر تشكيلة واسعة من حوامل شموع الشاي ، بما في ذلك الحوامل الزجاجية الصغيرة والحوامل المزخرفة متعددة الشموع. وينطبق الأمر نفسه على الشموع النذرية . كما تتوفر شمعدانات جدارية لشموع الشاي والشموع النذرية. أما بالنسبة للشموع الأسطوانية، فتتوفر تشكيلة واسعة من حوامل الشموع. يمكن استخدام طبق مقاوم للحريق، مثل طبق زجاجي أو مرآة صغيرة، كحامل للشموع الأسطوانية. كما يُعدّ أي نوع من القواعد، مع غطاء مقاوم للحريق مناسب الحجم، خيارًا آخر. يُطلق على الوعاء الزجاجي الكبير ذي القاعدة المسطحة العريضة والجوانب المنحنية الطويلة اسم "إعصار". توضع الشمعة الأسطوانية في منتصف قاعدة الإعصار. يُباع الإعصار على القاعدة أحيانًا كوحدة واحدة.

حلقة منع التنقيط هي حلقة تُستخدم لتجميع قطرات الشمع، ويمكن تثبيتها على حامل الشمعة أو استخدامها بشكل مستقل. تتنوع حلقات منع التنقيط بين المعدنية أو الزجاجية المزخرفة والبلاستيكية أو الكرتونية أو المصنوعة من ورق الشمع. يشيع استخدام حلقات منع التنقيط الورقية أو البلاستيكية في المناسبات التي تُوزع فيها الشموع على الجمهور، مثل مُرنّمي الترانيم الميلادية أو رواد الحفلات الموسيقية والمهرجانات الأخرى.

مقص تقليم الفتائل

مطفآت الشموع

مطفأة شموع

مطفأة الشموع هي أداة تُستخدم لإطفاء الشموع المشتعلة عن طريق خنق اللهب بكأس معدني صغير معلق بمقبض طويل، مما يحرمه من الأكسجين. ويُشير معناها القديم إلى أداة تشبه المقص تُستخدم لتقليم فتيل الشمعة. وبمهارة، كان يُمكن القيام بذلك دون إطفاء اللهب. وكانت الأداة المعروفة اليوم باسم مطفأة الشموع تُسمى سابقًا "مطفأة" أو "مُقَطِّع".

متابعي الشموع

هذه أنابيب زجاجية أو معدنية مزودة بفتحة داخلية في منتصفها، تُوضع حول الجزء العلوي من الشمعة المشتعلة. مع احتراق الشمعة، يذوب الشمع، ويحتفظ الأنبوب بالشمع الذائب بداخله، بينما تستقر الفتحة على الجزء العلوي الصلب من الشمع. غالبًا ما تكون أنابيب الشمع ثقيلة الوزن عمدًا لضمان تحركها للأسفل مع احتراق الشمعة، مما يحافظ على إحكام الإغلاق ويمنع تسرب الشمع. لأنابيب الشمع ثلاثة وظائف رئيسية:

  • لاحتواء الشمع المذاب، مما يجعل الشمعة أكثر كفاءة، وتجنب الفوضى، وإنتاج احتراق أكثر تجانسًا.
  • كعنصر زخرفي، إما بسبب الطبيعة المزخرفة للجهاز، أو (في حالة المتابع الزجاجي) من خلال تشتيت الضوء أو التلوين.
  • إذا لزم الأمر، لحماية اللهب من الرياح.

غالباً ما توجد شموع صغيرة معلقة على المذبح في الكنائس .

انظر أيضاً

مراجع

  1. "تشاندلر" . القاموس الحر من فارلكس . تم الاسترجاع في 19-05-2012 .
  2. 1 2 الأسئلة الشائعة للجمعية الأوروبية للشموع مؤرشفة بتاريخ 13 يناير 2012 في Wayback Machine .
  3. "شمعة" . القاموس الحر من فارلكس . تم الاسترجاع في 19-05-2012 .
  4. فوربس 1966 ، ص 127 . 
  5. فوربس 1966 ، ص 126 . 
  6. 1 2 3 فوربس 1966 ، ص 134 . 
  7. 1 2 Baur 1996 ، ص. 7.
  8. "ليكن نور: تاريخ الشموع" . المتحف اليوناني . 3 ديسمبر 2021.
  9. 1 2 فوربس 1966 ، ص 140 . 
  10. باور 1996 ، ص 18.
  11. "شموع، رومانية، 500 قبل الميلاد" . متحف كلية سميث .
  12. "أفضل أواني صب الشموع لتعلم حرفة قديمة" . أخبار الفنون . 6 ديسمبر 2020. تاريخ الاسترجاع: 2023-02-02 .
  13. فوربس 1966 ، ص 141 . 
  14. باور 1996 ، ص 8 9.
  15. باور 1996 ، ص 7-8.
  16. "تاريخ الشموع" . الرابطة الوطنية للشموع .
  17. 1 2 فوربس 1966 ، ص 138-139 . 
  18. 1 2 Baur 1996 ، ص. 8.
  19. "تاريخ الشموع" . الرابطة الوطنية للشموع. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2012 .
  20. 1 2 Baur 1996 ، ص. 9.
  21. 1 2 3 4 5 6 7 Beg 1997 ، ص 288.
  22. شيلتو، إم. لاري؛ ديفيد جيه. دي مارل (1992). القيمة: قياسها وتصميمها وإدارتها . وايلي-IEEE. ص 33. ISBN  978-0-471-52738-1.
  23. 1 2 LeFever 2007 ، ص. 65.
  24. "نبذة تاريخية عن الشموع" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-03-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 06-07-2015 .
  25. "جوزيف مورغان وابنه" . دليل النعم .
  26. فيليبس، جوردون (1999). سبعة قرون من النور: شركة تالو تشاندلر . مستشارو إنتاج الكتب. ص 74. ISBN  978-1-85757-064-9.
  27. غولان، تال (2004). قوانين البشر وقوانين الطبيعة: تاريخ شهادة الخبراء العلميين في إنجلترا وأمريكا . مطبعة جامعة هارفارد. ص 89-91 . ISBN  978-0674012868.
  28. جيف مارشال (2013). التراث الصناعي للندن . دار التاريخ للنشر. رقم ISBN 9780752492391.
  29. بول، مايكل؛ ديفيد سندرلاند (2001). تاريخ اقتصادي للندن، 1800-1914 . روتليدج. ص 131-132 . ISBN  978-0415246910.
  30. سيكيموتو، هيروشي؛ ريو، كويتشي؛ يوشيمورا، يوشيكان (1 نوفمبر 2001). "كاندل: استراتيجية الاحتراق الجديدة" . العلوم والهندسة النووية . 139 (3): 306-317 . رمز Bibcode : 2001NSE...139..306S . doi : 10.13182/NSE01-01 . ISSN 0029-5639 . S2CID 121714669 .  
  31. 1 2 فيرير، موروينا (19 ديسمبر 2018). "عبادة 'الرائحة': ما الذي يقف وراء الارتفاع غير المسبوق في مبيعات الشموع المعطرة؟" . صحيفة الغارديان . غارديان نيوز آند ميديا ​​ليمتد . تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2021 .
  32. جيديس، جوردون؛ جين جريفيث (2002). المسيحية . هاينمان. ص 89. ISBN  978-0-435-30693-9.
  33. "ما هي وقفة الشموع: المعنى والأنواع والرمزية" . إندلي . 2 أغسطس 2023.
  34. توماس، إيلين (10 أبريل 2020). "الشموع تضيء وسط جائحة فيروس كورونا" . دبليو دبليو دي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2021 .
  35. وود، زوي (10 نوفمبر 2020). "ارتفاع مبيعات الشموع المعطرة في المملكة المتحدة مع تشديد قيود كوفيد" . صحيفة الغارديان . شركة غارديان نيوز آند ميديا ​​المحدودة . تاريخ الاسترجاع: 4 فبراير 2021 .
  36. ويتراو، جي جي (1989). الزمن في التاريخ: رؤى للزمن من عصور ما قبل التاريخ إلى يومنا هذا . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 90-91 . ISBN  978-0-19-285211-3تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 10 يونيو 2015.
  37. "استخدام حمض الستياريك أو الستيارين في صناعة الشموع" . happynews.com . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2014 .
  38. "حمض الستياريك (ستيارين)" . howtomakecandles.info . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2014 .
  39. 1 2 3 فرانز ويلهوفت وفريدريك هورن "الشموع" في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، 2000، وايلي-في سي إتش، فاينهايم. doi : 10.1002/14356007.a05_029
  40. كامب، ويليام ر.؛ فولينوايدر، جيفري ل.؛ شوتز، ويندي ج. (12 أكتوبر 1999). "جل الشموع المعطر". براءة اختراع الولايات المتحدة رقم 5,964,905 .
  41. "دليل شمع الشموع: مقارنة بين شمع الصويا، والبارافين، وجوز الهند، وشمع العسل" . valiantcandle.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2021 .
  42. هامينز، أنتوني؛ بوندي، ماثيو؛ ديلون، سكوت إي. (نوفمبر 2005). "توصيف لهب الشموع" (ملف PDF) . مجلة هندسة الحماية من الحرائق . 15 (4): 277. CiteSeerX 10.1.1.548.3798 . doi : 10.1177/1042391505053163 . 
  43. "مشتعل - مقال تمهيدي" . بي بي إس ليرنينج ميديا . مؤسسة بي بي إس و دبليو جي بي إتش التعليمية . مؤرشف من الأصل في 3 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 8 أبريل 2015 .
  44. ألين ر. وايت (2013). "دراسة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه لأنواع الاحتراق في عدة مناطق من لهب الشمعة". جامعة ولاية أوهايو . hdl : 1811/55436 .
  45. المجلس الوطني للبحوث والتدريب التربوي . "العلوم: كتاب مدرسي للصف الثامن". قسم النشر، 2010، ص 72.
  46. سندرلاند، بي بي؛ كوينتير، جي جي؛ تاباكا، جي إيه؛ ليان، دي؛ تشيو، سي دبليو (6 أكتوبر 2010). " تحليل وقياس أشكال لهب الشمعة" (ملف PDF) . وقائع معهد الاحتراق . 33 (2): 2489-2496 . doi : 10.1016/j.proci.2010.06.095 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 مارس 2016. تم الاسترجاع في 10 فبراير 2015 .
  47. "مصادر تاريخ الإنترنت" . Fordham.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-12-2012 .
  48. جون هول، الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق 2009، "نسخة مؤرشفة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link ) .
  49. KM Allan, JR Kaminski, JC Bertrand, J. Head, Peter B. Sunderland , Laminar Smoke Points of Wax Candles, Combustion Science and Technology 181 (2009) 800–811.
  50. "10 شموع صديقة للبيئة ومستدامة لاحتراق نظيف - ذا إيكو هب" . theecohub.com . 2021-04-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-11-07 .
  51. "الشموع: ما الذي تنبعث منها عند إشعالها؟" . مكتب العلوم والمجتمع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2022 .
  52. ١ ٢ "عليكِ اتباع هذه النصائح من الخبراء لضمان استخدامكِ للشموع المعطرة بأمان" . صحة المرأة . ٢٠٢٢-٠٩-٢٧ . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠٢٢-١١-١٣ .
  53. "10 شموع صديقة للبيئة ومستدامة لاحتراق نظيف - ذا إيكو هب" . theecohub.com . 2021-04-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-11-13 .
  54. 1 2 "الدليل الشامل للشموع غير السامة" . مجلة فوغ البريطانية . 12 مايو 2020. تاريخ الاطلاع: 13 نوفمبر 2022 .
  55. جوانا بانهام، محررة. (1997). موسوعة التصميم الداخلي . تايلور وفرانسيس. ص 225-226 . ISBN  9781136787584.

فهرس