קסם הנר

חנוכה מגיע ומחפשים פעילות מהנה לקטנטנים?

כולנו יודעים איך נרות קשורים לחנוכה, אבל איך זה קשור למדע? ועוד מדע שקטנטנים יכולים להבין? 
והאם גם הילדים הגדולים (ואני נושק לגיל 50) יהנו?

אז התשובה לכך שייצור נרות ועוד משעווה הוא תהליך קדום וקסום עם הרבה מקום ליצירה אומנותית והמדע שעומד מאחוריו הוא פשוט מצד אחד ומדהים מהצד השני.

מה זה שעווה ?

השעווה אותה אנו יכולים לקנות היא דונג (חומר אותו מייצרות הדבורים) או פרפין (שמיוצר מנפט). השעווה היא חומר שומני בדומה לחמאה או שמן ולכן לא נמס במים אלא שבדומה לחמאה, שומן זה מוצק בטמפרטורת החדר אך נמס (נמצא במצב נוזלי) בטמפרטורה גבוהה.
כמה גבוהה?
דונג נמס בסביבות 63-64 מעלות ופרפין 47-65 מעלות.

למה? איך?

כדי לענות על כך צריך להבין מהיא מולקולת שומן:
שומנים הם פחממנים - מולקולות העשויות מאטומי פחם ומימין. ככל שיש יותר אטומי פחמן נומר ששרשרת השומן ארוכה יותר. 
אם נבחן את אטום הפחמן נראה שיש לו ארבע "זרועות", הוא יכול ליצור ארבעה קשרים, אז קשר אחד יהיה עם הפחמן שלפנין, קשר נוסף עם הפחמן שאחריו ושני האחרים? אלה יהיו עם אטומי מימן.

במקרים מסויימים אטום הפחמן יכול ליצור שני קשרים עם אטום פחמן אחר ואז נוכל לומר שיש מקום להכניס עוד אטומי מימן - זוהיא חומצת שומן לא רוויה. חומצות שומן לא רוויות מאפיינות שמנים מהצומח. מאפיין נוסף של חומצות אלה הוא חוסר סדר ולכן שמנים אלה בדר"כ נוזליים בטמפרטורת החדר. לעומת זאת, חומצות שומן רוויות מסתדרות בקלות רבה יותר ולכן מוצקות יותר.

ככל שבחומצת שומן יש יותר פחמנים היא תהיה הידרופובית יותר (שונאת מים\פחות מסיסה) וטמפרטורת ההתכה שלה תהיה גבוהה יותר. 

אז דונג הוא בדר"כ שומן רווי של כ-20 פחמנים שמקורו בדבורים (שהן בע"ח) ולכן יחסית לשומן צמחי בעל טמפרטות התכה גבוהה יחסית. ומכאן דונג יהיה מוצק בטמפרטורת החדר.
הדבר המופלא הוא שלהבת נר יכולה להגיע ל-1000 מעלות שזה הרבה מעבר לטמפרטורת ההתכה של השעווה. למעשה, פרפין רותח (הופך לגז) ב-360 מעלות.
להבת הנר ממיסה את השעווה ומאדה אותה, אדי השעווה נישרפים ומזינים את האש כך שלמעשה האש כמעט ולא שורפת את הפתיל. הקסם המופלא הזה מאפשר יצירת נרות ושימש אותנו במשך אלפי שנים.

הכנת נרות

1. המסת השעווה:
   נמלא סיר במים רותחים ונעמיד בתוכו צנצנת גבוהה עם שעווה.
   כדאי להרתיח את המים על אש עד שכל השעווה נמסה. 
   נוכל לראות שהשעווה (דונג או פרפין) נמסה לאט לאט בצנצנת.
   זיכרו, מים רוטחים ב-100 מעלות צלסיוס והשעווה נמסה בפחות מ-65 מעלות.
   השעווה תישאר נוזלית כל עוד הטמפרטורה שלה גבוהה. 
   
   
2. הכנת פתיל:
   ניפרום צמר גפן (כותנה) ונגלגל לחוטים ארוכים
   
   
3. הכנת הנר:
   * נטבול את הפתיל בשעווה, נוציא ונחזיר שוב ושוב. שימו-לב, ניתן לתבול בכוס עם מים קרים לצורך קרור מהיר של השעווה. בכל תבילה תתבסף שכבת שעווה והנר שלנו יתעבה ויצמח.
   ** אפשרות נוספת היא יציקת השעווה לתבנית מוכנה (נניח של מאפנס) והכנסת הפתיל באמצע (ראו תמונה)
   זכרו, ככל שהשעווה קרובה לטמפרטורת הקפיאה שלה, הנרות יבנו במהירות רבה יותר, תוכלו להסביר למה ?

שאלות

• למה כאשר שמים יתר שעווה לוקח לה יותר זמן להפוך ממוצק לנוזל?
• הורדנו את השעווה מהאש והסיר מתקרר, למה ככל שעובר זמן קל יותר לבנות את הנר?
• מדוע ככל שהנר גדל, הוא מתקרר מהר יותר ולכן נבנה מהר יותר?
• מה עדיף, פתיל קנוי או פתיל מצמר גפן?
• האם יש השפעה לעובי הפתיל על גודל הלהבה? למה?