國小自然與生活科技「教材」上的經驗分享_蠟燭燃燒時的燃料到底是什麼呢？

        談到燃燒，課本大都會呈現蠟燭的燃燒現象。下圖討論的是燃燒的三要素（燃點、可燃物與助燃物）中，「燃燒需要可燃物」，若是移除「可燃物」則燃燒現象不會發生。因此，課本以「用鑷子夾住燭心底部，讓蠟油無法藉由毛細現象上升至頂端」而產生「移除」可燃物的實驗設計，企圖證明：「蠟燭燃燒時的燃料是蠟燭的蠟油」。

        底下是自己一邊操作實驗，一邊錄製的小短片，地點就在教務處的辦公室內。從影片中不知道大家有沒有看到好玩、有趣的地方？請看影片後段第8秒左右的位置，「剛被我用嘴吹熄的蠟燭，怎麼在打火機還沒靠近『燭芯』前，就燃燒了起來」？這種隔空點火的方式可是見證奇蹟的一種方式？

        其實，細心點的夥伴應該可以注意到：影片中點火的位置、點火的時間與蠟燭隔空點火有一定的關連。有看到蠟燭「被吹熄後仍留下的『白煙』」嗎？那段「白煙四周」除了含有蠟燭燃燒後的生成物～二氧化碳外，還包含另一種生成物～水蒸氣，以及「奈米級的碳粒子」與「尚未被燃燒的蠟蒸氣」。

        我們想想：「用鑷子夾住燭芯底部，讓蠟油無法藉由毛細現象上升至頂端，燭火因此慢慢熄滅，那似乎可以證明蠟油就是蠟燭燃燒時的燃料」。但從影片又可以發現：「打火機的火移近剛被吹熄還白煙裊裊的蠟燭時，『只是靠近、沒有碰到燭芯』，蠟燭就再度燃燒起來。這似乎顯示『燭芯與打火機』之間有種我們沒有看到的物質在進行燃燒現象，以致於最後蠟燭被點燃」。那，「我們沒有看到的物質」會是蠟油嗎？應該不是。因為蠟油仍然必須依靠燭芯的毛細現象才能持續燃燒，我們從日常的經驗裡並沒有用火直接點燃蠟油燃燒的經驗，所以當我們以火直接燒炙蠟燭底部時，僅能使蠟燭融化成蠟油而滴下，而不是使蠟油燃燒。所以，那段「我們沒有看到的物質」應該是蠟蒸氣，換句話說，蠟燭燃燒時直接的燃料是蠟蒸氣而不是蠟油。

        蠟燭燃燒時，會在蠟燭的「燭頂」形成一個凹槽，這個凹槽是盛「因熱融化的蠟油的地方」。這些受熱融化的蠟油會慢慢順著燭芯以毛細現象的作用力爬到芯頂，再因受熱而使蠟油的氣化，轉變成蠟蒸氣而做為蠟燭燃燒時的燃料。