gyertya
(sztearingyertya)

Fényforrás, amely általában egy alacsony olvadáspontú, éghető anyagból készült hengerből áll, közepében egy rostos anyagú kanóccal.
A fényt a láng által megolvasztott és a kanócon hajszálcsövesség útján felszívott anyag elégetése adja.

Már az ókorban is ismerték (legalább Kr.e. 3000-től).
Méhviasz gyertyákat már a rómaiak is készítettek.
A XII. század során jelentek meg a faggyúgyertyák.
1825-ben szabadalmaztatta M. E. Chevreul és J. L. Gay-Lussac a sztearingyertyát.
Manapság a gyertyát kemény (51-55°C-on olvadó) paraffinból és palmitinsavból illetve sztearinsavból készül (a savak olvadáspontja 61, illetve 69°C).

A gyertya kanóca bórsavval, szalmiáksóval, foszfátokkal pácolt, fonott pamutszál. A pácolásra azért van szükség, mert a tiszta pamut nagyon gyorsan égne és füstölne. A fonott kanóc elszenesedés után meghajlik, kitér a láng útjából, és elég. A kanócban lévő cellulóz reagál a pácoláshoz használt sókkal, és úgy bomlik el, hogy nem marad utána hamu.

A gyertya lángja megolvasztja és elpárologtatja a viaszt, amelyet a kanóc kapillárisként szív fel. A felszabaduló szénhidrogén-molekulák többféle szerepet is játszanak az égési folyamatban.
A gyertya lángját a diffúziós lángok csoportjába sorolják, mert a levegő bediffundál a láng üzemanyagába. (A gáztűzhely például "előkevert" lánggal ég, mert a földgáz még égés előtt keveredik a levegővel.)
Közvetlenül az égő kanóc fölött alakul ki a láng sötét magja. A láng felső része fényes, sárga, alja világoskék. A sötét mag alacsony hőmérsékletű, 600°C-os, a sárga tartomány közepe körülbelül 1200°C-os. A legmelegebb a sárga tartomány széle (1400°C-os).
Az párologeltatott szénhidrogén-molekulák fokozatosan bomlanak el a hő hatására a sötét magban. Elsősorban C₂H₄- és CH₂-gyököket veszítenek. A láng alján kialakuló világoskék tartomány a reakciózóna. A kék fény főként két gerjesztett fragmentum, a C₂ és a CH emissziójából ered.
A reakciózóna a láng sárga tartománya köré is kiterjed. Az elbomlott szénhidrogének itt reagálnak a levegő oxigénjével: CO₂ és víz keletkezik. A bonyolult reakciók mechanizmusának minden részletét még ma sem ismerjük. A még el nem bomlott tüzelőanyag és az oxigén nem érintkezik közvetlenül, mert az égéstermékek rétege elválasztja őket.
A láng legérdekesebb része a fényes sárga tartomány. A gyertyafény elsősorban innen ered. Ezt a részt szénzónának is nevezik, mert széntartalmú koromszemcsékből áll. A korom a sötét mag tetején keletkezik az elbomlott szénhidrogénekből, amelyek a viszonylag alacsony hidrogén-szén arány miatt szénben gazdagok.
A reakciók során 10-200 nm méretű koromszemcsék képződnek. A szemcsék láncokká állnak össze. A meleg gázok és a reakciózónából kisugárzott hő hatására izzik fel a korom. A teljes látható spektrumot kibocsájtja, de a sárga tartományban a legerősebb az emisszió. Ha a részecskék a sárga tartomány fölé emelkednek, reakcióba lépnek a vízzel és a szén-dioxiddal, és szén-monoxiddá alakulnak át.
Ha a kanóc nem hajlik ki a lángból, túl hosszúra nyúlik, és a kelleténél több viaszt vezet a lángba. Ilyenkor a gyertya kormozó lánggal ég, mert a szénrészecskéket nem emésztik el a reakciók. (A láng szerkezetéről képek láthatók az Érdekességek részben A láng címszónál.)

A lángban zajló folyamatról a következő kísérlettel győződhetünk meg. Tartsunk hideg fémet, páldául kanalat a láng fölé, és figyeljük meg, hogy az égéskor keletkező víz hogyan csapódik le rá (a képen). Ha a kanalat a sárga tartomány közepébe tesszük, koromszemcséket gyűjthetünk rá. Ha pedig a kanóc fölé, a sötét magba tartjuk, az elpárolgott, de még el nem bomlott szénhidrogének csapódnak le rá, és vékony viaszréteggel vonják be.
Amikor elfújjuk a gyertyát, fehér füstcsík keletkezik. A forró kanócról ilyenkor még párolognak szénhidrogének, és kondenzálódva aeroszolt képeznek: ez a füst. Az aeroszol cseppjeinek átlagos átmérője 0,15 mikrométer. Ha egy meggyújtott gyufát gyorsan a füstbe tartunk, a láng "leugrik" a kanóchoz, és a gyertya újból meggyullad.
A gyertya égésekor képződő energiának még a 0,4%-a sem jelenik meg látható sugárzás formájában. A sugárzás túlnyomó része az infravörös tartományba esik (hő).

A nemzetközi szabványgyertya a fényerősség mértékegysége volt, de helyét átvette a candela.

Öveges tanár úr szemléletesen foglakozik a láng fényével és hőjével a Fizika blokk Hogyan keletkezik égéskor a meleg? című részében.

Felhasznált irodalom