好書介紹:「蠟燭的化學史」田園記趣系列(15) 王飛龍 Dragon
新學期開始了，學校圖書館為了讓新鮮人了解他們的功能與業務，特地推出了「Book思異推書系列」的podcast，加深同學們的映象。我受邀請，替圖書館介紹與我的專業有關的藏書，以答問的型態來介紹好書。我首先介紹了「蠟燭的化學史」這本書。茲將訪問的文字稿列於後，分享各位
Q：哈囉，大家好。我是靜宜蓋夏圖書館館長彭宇薰，又到了我們「Book思異推書系列」。這一集我們請應用化學系資深教授王飛龍老師，為我們介紹法拉第( Michael Faraday)的「蠟燭的化學史」(The Chemical History of a Candle)。台灣商務的中譯本翻譯成「法拉第的蠟燭科學」。
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| 原書封面 |
Q：王老師您好！很高興透過科普系列書籍的介紹，讓我們這類平日偏向人文關懷的人，對科學與科技人的精神更有所認識。據我瞭解，這本書第一次出版是在1861年，已經超過160年了啊！首先，是否請您談談「法拉第的蠟燭科學」這本書的來由？
A：唸過理化的人，一定聽過「法拉第定理」，它是電磁學四大定律之一，為變壓器、馬達、發電機的根本運作原理。因此大多數的人把法拉第定位為電學大師。其實他也是一位傑出的科學教育者，他在1827到1860年間以「蠟燭」為主題，對青少年發表的一系列演講尤其著名，演講的內容後來被編成「蠟燭的化學史」一書。
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| 古老的電磁感應器 |
Q：這本書的主要內容有那些呢？
A：這書中首先提到蠟燭的製造、燃燒，接著描述燃燒時的火焰及氣流的助燃等現象，然後還討論到燃燒的產物對大氣組成的影響等問題；另外記錄了，講演時準備的道具，以及當場的蠟燭燃燒及其相關現象的示範實驗，因此英國人將法拉第視為實驗科學的開山祖師。
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| 本書的主角--蠟燭 |
Q：原來是一個結合理論與實驗操作的演講記錄。法拉第怎麼談蠟燭的製作呢？
A：在一、兩百年前，蠟燭是最重要的照明工具，人類曾嘗試以不同的方法製造蠟燭。例如，畜牧業發達的地方以牛脂、而捕鯨業發達的地方以抹香鯨的油脂做成，也有用蜂蜜中的黃蠟精製而成的，愛爾蘭地區則是由油沼地取來的石蠟來製造，目前都是以石化工業的副產品為來源。書中雖然探討的是蠟燭製作的發展歷史，但是從原料的取得，反映出當地的社會狀態。蠟燭的製作不適用灌模方式，而是將許多棉線掛起來，一邊轉動一邊澆上熔融的蠟，待冷卻後再一層層繼續澆，直到線上蓋了厚厚的蠟為止，再把它們拿下對首尾做整型。
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| 抹香鯨曾經是蠟燭的原料來源 |
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| 澆淋法製造蠟燭 |
Q：法拉第如何引導我們看蠟燭燃燒的物理現象呢？
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| 物質的三態 |
Q：王老師，請等一等，可以請您解釋一下什麼是毛細作用嗎？
A：毛細作用是由液體的附著力與內聚力的調和作用所產生的。舉一個關於毛細作用的例子，當你將棉線的一端浸入水中時，水會沿棉線上升到高出水面的地方，代表液體的附著力大於內聚力。
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| 毛細現象 |
Q：原來如此！王老師既然聊了蠟燭燃燒的物理現象，是不是也談一下蠟燭燃燒中的化學反應？
A：我們觀測到的蠟燭火焰，分為焰心、內焰、外焰三部分，可由化學反應來解釋。焰心是揮發出來的蠟分子因供氧不足，燃燒不完全，溫度最低顏色最暗。內焰是蠟分子被分解出碳原子，與氧作用發出明亮的光芒。外焰因充分與氧作用完全燃燒，溫度最高。
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| 蠟燭燃燒的化學 |
Q：本書是一個結合理論與實驗操作的演講記錄。是不是也談一下法拉第用的簡單的實驗，來證實蠟燭燃燒中的反應？
A: 吹熄蠟燭，有煙冒出來，可以在遠端點燃它，證明蠟燭燃燒的就是這些蒸氣。將一隻玻璃管插入火焰中較暗的那一區域，可以看到有東西自管的另一端冒出，冒出來的東西有重量似的會往下落，聞起來就像把蠟燭吹熄時的那股味道，推測就是蠟蒸氣，在管子的遠端點火，也可以點燃。但是如果把管子放在完全燃燒的外焰部分，也就是火焰的上部，不但沒有了蒸氣，管子另一端也就沒有火焰了，證明蠟燭完全燃燒了。
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| 蠟燭析出的碳原子 |
找一個玻璃瓶蓋住蠟燭，我們發現有水會凝聚在瓶底，發現蠟燭燃燒的產物之一就是水。若將屏中收集的氣體，加入石灰水之後搖盪，發現石灰水便混濁了，證實二氧化碳亦是蠟燭燃燒後的產物。
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| 蠟燭燃燒後的產物 |
Q：您認為從這整體蠟燭燃燒的觀測中，對讀者有甚麼啟示呢？
A:這本書中的後面章節，法拉第藉由蠟燭燃燒的課題，擴充到大氣的組成與變化以及生命的燃燒，將自然的奧祕以淺顯的方式揭示給世人。
蠟燭在我們日常生活中，是一個再普通不過的東西了，可是到了法拉第眼中，竟然可以引申出長篇道理來。可見只要專心、細心、用心，處處是學問。
Q：感謝王老師為我們的推薦解說，我個人對法拉第最後討論蠟燭的燃燒與生命的燃燒，二者之間的關係很有興趣，不過，就待讀者自己去瞭解了！各位聽眾，我們就下次再會了。
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