Tiefgekühlte Kerzen sind optisch weniger ansprechend
(Foto: Dietz)

Das wirft die Frage auf, ob es Alternativen zur Tiefkühllagerung gibt, um die Brenndauer von Kerzen zu verlängern. Im Internet findet man häufig den Tipp, dass die Zugabe von Salz die Brenndauer von Kerzen erhöhen solle [u.a. 1,2]. Darüber hinaus gibt es sogar Krimiserien, in denen die Brenndauer von Kerzen angeblich mit Hilfe von Salz verlängert wurde, um einen Mord zu verschleiern [3]. Ob die Brenndauer von Kerzen wirklich mit Salz verlängert werden kann, wird im Rahmen dieses Monatstipps untersucht.

Theoretische Vorüberlegungen zum Salz in der Kerze
Warum sollte die Zugabe von Salz die Brenndauer von Kerzen überhaupt erhöhen können? Hierzu findet man im Internet unterschiedliche Begründungen. Die einen behaupten, dass sich das Salz an den Docht anlagert. Die Kerzen sollen dadurch insgesamt sparsamer brennen, sodass die Brenndauer erhöht würde [1].

Wiederum andere behaupten, dass durch die Zugabe von Salz die Siedetemperatur des Kerzenwaches erhöht würde [2]. Dadurch brauche das Kerzenwachs länger zum Sieden, bevor es verbrannt werden kann. Ein bekannter thermodynamischer Effekt stellt den Hintergrund für die zweite Begründung dar. Wird in einer reinen Flüssigkeit ein Stoff gelöst, dann nimmt die Unordnung (Entropie) der flüssigen Phase im Vergleich zum reinen Lösungsmittel zu [4]. Der Dampfdruck, der aus dem Bestreben nach zunehmender Unordnung (Entropie) im System resultiert, nimmt dadurch ab und die Siedetemperatur steigt [4, S. 210]. Dies wird auch als ebullioskopischer Effekt bezeichnet [4]. Für verdünnte Lösung beträgt die Siedepunkterhöhung

(K_e: ebullioskopische Konstante des Lösungsmittels, m_B: Molalität der Lösung, also die Stoffmenge des gelösten Stoffs pro Kilogramm Lösungsmittel [4, S. 211])

Die Temperaturdifferenz hängt dabei von der Art des Lösungsmittels ab, nicht aber von der Art des gelösten Stoffs [4]. Entscheidend für den ebullioskopischen Effekt ist, dass sich der Stoff auch in dem Lösungsmittel löst. Im Folgenden wird zunächst einmal experimentell überprüft, ob Kerzen wirklich länger brennen, wenn man Salz hinzugibt.

Zur experimentellen Überprüfung: Brennen Kerzen mit Salz wirklich länger?
Auch in diesem Modellversuch war es wichtig, das Prinzip der Variablenkontrolle zu beachten. Es werden also wieder Kerzen des gleichen Herstellers genutzt, um eine identische Kerzenwachszusammensetzung und eine gleiche geometrische Form der Kerzen zu garantieren. Um die Forschungsfrage beantworten zu können, also um eine potenziell unterschiedliche Brenndauer zweifelsfrei auf die Zugabe von Salz zurückführen zu können, werden die Teelichter vor dem Abbrennen gewogen und gleich schwere Kerzenlichter zu Paaren zusammengestellt. Nachdem sich ausreichend Kerzenwachs verflüssigt hat, wird zu jeweils einer Kerze eine Spatelspitze handelsübliches Speisesalz hinzugegeben. Die Brenndauer der Teelichter wird mit einer Stoppuhr gemessen.

Versuch: Untersuchung der Brenndauer von Kerzen mit und ohne Salz Im ersten Schritt werden Teelichter des gleichen Herstellers gewogen und jeweils gleich schwere Teelichter zu Paaren zusammengestellt. Die paarweise zusammengestellten Teelichter werden zeitgleich entzündet. Nachdem sich eine ausreichende Menge an Kerzenwachs um den Docht herum sichtbar verflüssigt hat, wird jeweils zu einem der beiden Teelichter eine Spatelspitze Speisesalz direkt in das flüssige Kerzenwachs gegeben. Es wird die Zeit bestimmt, bis die beiden Teelichter abgebrannt sind. Das Experiment wird insgesamt drei Mal durchgeführt. Teelichter mit und ohne Salz im Kerzenwachs nach einer Brenndauer von 20 Minuten (Foto: Dietz) Beobachtung: Die Teelichter, zu denen Salz gegeben wurde, brennen deutlich länger. Gut zu sehen ist, dass sich das Salz nicht im Kerzenwachs löst. Teelichter ohne Salz brennen sichtbar schneller ab. (Foto: Dietz) Die gemessenen Massen der Teelichter (m) vor dem Abbrennen und die jeweiligen Brenndauern (t) sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Zugabe von Salz Masse Teelicht m vor dem Abbrennen in g Brenndauer t in min Kerzenpaar 1 nein 11,6 230 Kerzenpaar 1 ja 11,6 253 Kerzenpaar 2 nein 11,5 226 Kerzenpaar 2 ja 11,5 245 Kerzenpaar 3 nein 11,7 241 Kerzenpaar 3 ja 11,7 266 Tab. 1: Tabellarische Darstellung der Messwerte aus der experimentellen Bestimmung des Einflusses von Salz auf die Brenndauer von Teelichtern

Wie der Tabelle 1 eindeutig zu entnehmen ist, ist die Brenndauer von Teelichtern, zu denen Salz gegeben wurde, deutlich höher, als von Teelichtern, zu denen kein Salz gegeben wurde.

Doch was ist nun der Grund für die längere Brenndauer? Der ebullioskopische Effekt kann es nicht sein, da sich das Natriumchlorid nicht im Kerzenwachs löst. Der ebullioskopische Effekt tritt aber nur in Systemen auf, in denen sich ein nicht-flüchtiger Stoff in einem Lösungsmittel löst. Dementsprechend muss die erhöhte Brenndauer auf einen oder mehrere andere Effekte zurückzuführen sein. Eine potenzielle Ursache für eine gleichmäßigere und ruhigere Flamme und damit für eine längere Brenndauer stellt ein durch das Salz verändertes Dochtverhalten dar.

Fazit
Das hier vorgestellte Experiment bietet die Möglichkeit, im Themenfeld „Thermodynamik“ wichtige Kompetenzen aus dem Bereich der Erkenntnisgewinnung zu fördern und dabei quasi en passant den kritischen Umgang mit Behauptungen aus dem Internet zu üben.

Literatur:
[1] https://www.focus.de/wissen/wer-eine-prise-salz-ueber-seine-kerzen-gibt-hat-schon-bald-freude-daran_ba1ca595-eb6d-43bb-a80c-0719375e9a4a.html, letzter Zugriff: 11.04.2025
[2] https://www.chip.de/nachrichten/haushalt-garten,135994/so-brennen-sie-laenger-das-sollten-sie-in-ihre-teelichter-streuen_5f006a96-0cbd-421a-9926-8d65ddf41368.html, letzter Zugriff: 11.04.2025
[3] https://tv.apple.com/ch/episode/im-schein-der-kerze/umc.cmc.48ndxolyzclzodonno2jxpfpj, letzter Zugriff: 11.04.2025
[4] Atkins, P. W. (2004). Physikalische Chemie. 3. korrigierte Auflage, Wiley-VCH.

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