制造蜡烛的主要原料是石蜡,有没有简单的办法验证其中的碳元素? 制造蜡烛的主要原料是石蜡,石蜡不是单一的化学成分,是几种高级烷烃的混合物,主要是正二十二烷和正二十八烷,碳元素含量高达85%,当空气供给量不足或者火焰温度下降时,蜡烛很容易燃烧不充分析出碳单质,再被热空气扩散成为碳粉形式。 动态演示 点击 ,然后点击 Enter 开始演示。 点击 ,停止动画。 正在加载,请稍候…… 实验素材 蜡烛 碟子(陶瓷、不锈钢均可) 实验步骤 点燃蜡烛 观察蜡烛火焰分为蓝色的外焰和黄色的中焰 用碟子的底部缓慢逼近蜡烛火焰最亮的部分(小心,碟子会变得很烫) 观察碟子的底部的积碳 实验原理 蜡烛的火焰从下往上由几部分组成: 烛芯两侧的蓝色(外焰):氧气充足,熔化的蜡充分燃烧,温度最高 烛芯顶端的棕红色内火焰(焰心):氧气不足,蜡发生炭化,产生炭粒 上方发光(内焰):氧气适量,炭化仍存在,产生炭粒,如果这个部位不能维持一定高的温度(1100°C),炭粒就不能燃烧而积存下来。 当碟子底部靠近焰心时,既减少了外部的氧气供给,又降低了火焰的温度,使许多炭粒不能得到燃烧而附着在碟子底部。 原理解释 蜡烛是多种高级烷烃的混合物,碳氢比不确定,用 $C_x H_y$ 表示,完全燃烧的反应式为 $$C_x H_y + O_2(充足) \to CO_2 + H_2O$$ 高级烷烃含碳量高达85%,当供给的氧气不足时,容易发生不完全燃烧而生成一氧化碳,反应式为 $$C_x H_y + O_2 (不足)\to CO + H_2O$$ 如果氧气进一步不足,则析出碳单质,就是积炭。 $$C_x H_y + O_2(不足) \to C + H_2O$$