Umělé osvětlení včera a dnes

Světlo z plamenů

Osvětlení přímým ohněm, zpravidla smolnými větvemi, bylo již ve starověku vytlačeno lampami, ve kterých hořel knot živený zvířecím tukem (kvůli svícení byly vybity tisíce velryb) či včelím voskem.

Větší účinnost měla svítidla využívající kapilární elevace hořlavých kapalin (schopnosti tekutin vzlínat porézními materiály); byly to olejové kahany a lampy. Olej byl používán jednak minerální, častěji lisovaný z různých plodin, zejména řepky. Tyto světelné zdroje byly časem samozřejmě různě zdokonalovány – olejové lampy byly kolem roku 1750 doplněny plechovým usměrňovačem plamene a posuvem knotu, 1756 skleněným cylindrem (pařížský lékárník Quinquet), plochým knotem (1783 Francouz Léger); 1784 Švýcar Aimé Argand zdokonalil cylindr, takže olejové lampy přestaly čadit.

Svíčky

Vedle olejových lamp se pro svícení souběžně používaly svíčky, známé zhruba od 5. století před Kristem. Nejprve byl používán včelí vosk, nejčastěji však lůj (tuk ovcí a hovězího dobytka). Později se prosadil stearin, což byl rafinovaný tuk živočišného původu, který na rozdíl od loje při spalování nepáchl (patent: francouzský chemik Michel Eugène Chevreul, 1817), popřípadě jiný tuk organického původu prodávaný pod názvem margarin (J. L. Cambacér, 1825).

Prosadily se i jiné pevné hořlavé látky – nejznámější byl parafin, získávaný z dehtu z bukového dřeva (K. Reichenbach, 1837), ceresin a ozokerit (pevné uhlovodíky, tzv. zemní vosky, izolované ze surové ropy, 1874). V 19. století byly svíčky vyráběné průmyslově ze směsi parafinu a ceresinu často parfémované a jejich knoty upravené tak, aby nečadily. Do nejdražších svíček byl v 18. a 19. století přidávána tzv. vorvanina (spermacet), která zvyšovala svítivost i kvalitu plamene.

Petrolej

Namísto oleje se v polovině 19. století začal používat petrolej, bezbarvá kapalná směs uhlohydrátů, získaná z ropy frakční destilací. Petrolej byl poprvé získán roku 1846 kanadským geologem Abrahamem Gesnerem (patentován 23. 3. 1855 ), první provozuschopnou petrolejovou lampu sestrojil Polák Lukasiewicz ve Lvově roku 1853, regulací knotu ji opatřil Američan Benjamin Silliman v roce 1855. K výraznému rozšíření petrolejového osvětlení došlo po zahájení těžby ropy v roce 1859 v Pensylvánii. Petrolej byl vyráběn pomocí destilace ropy ve vakuu (Matthew Ewing) a velmi brzy vytlačil z trhu olej do lamp, protože měl vyšší svítivost a byl levnější. Rozvoj naftařského průmyslu nastal tedy původně jen kvůli svícení; teprve kolem roku 1880 se petrolej a později benzin začaly používat pro spalovací motory.

Petrolejová svítidla byla postupně zdokonalována a petrolej se novými technologiemi zbavoval nežádoucích příměsí a zápachu; jeho dokonalejší druhy, prodávané pod názvem „salonní petrolej“ byly parfémovány. Petrolejové lampy, které byly zejména v době secese velmi efektně zdobené, dnes představují cenné sběratelské exponáty.

Koncem 19. století někteří výrobci vylepšovali petrolejky tzv. Auerovými punčoškami, původně určenými pro plynové osvětlení, které výrazně zvýšily světelnou účinnost lamp.

Lihová svítidla

Na rozdíl od petrolejových lamp, které zdobí mnohé byty či interiéry chalup a v méně ozdobném provedení se vyrábějí dosud, jsou lihová svítidla téměř neznámá. V Anglii je patentovali roku 1822 bratři Gordonové, k jejich rozšíření došlo až se zvládnutím technologie výroby etylalkoholu (lihu) z brambor. Jejich konstrukce vycházela z olejových lamp, ale svítivost byla díky rozžhavené síťce vložené do plamene nesrovnatelně vyšší.

V polovině 80. let 19. století zjistil Rakušan Karl Auerbach, že vlákna azbestu rozžhavená hořícími petrolejovými výpary vydávají intenzivní světlo. Po dlouhém experimentování začaly být vyráběny jemné síťky půlkulového tvaru upletené z hedvábí s azbestovými vlákny, které se nasazovaly na hořák a mnohonásobně zvyšovaly intenzitu světla.

Plynové osvětlení

Prvenství petroleje, v 19. století nejrozšířenějšího média, ohrozil svítiplyn, který byl sice připraven již mnohem dříve (anglický chemik John Clayton v roce 1659), ale teprve potřeba osvětlit městské ulice způsobila jeho rozšíření. Svítiplyn se vyráběl suchou destilací dřeva nebo černého uhlí. S jeho začátky je spojován britský inženýr a vynálezce William Murdock, který použil svítiplyn pro osvětlování již v roce 1792, a Philippe Lebon, francouzský chemik, který získal patent na plynovou svítilnu roku 1799.

Plynové osvětlení veřejnosti poprvé uviděla roku 1801 v Paříži, první veřejné plynové osvětlení bylo zprovozněno 31. prosince 1813 v Londýně, v Praze bylo poprvé rozsvíceno 15. září 1847. Toho roku byla postavena v pražském předměstí Karlín karbonizační plynárna k osvětlení ulic, další plynárny byly postaveny v roce 1857 na Smíchově, v roce 1866 na Žižkově, roku 1874 v Holešovicích. Pro osvětlování ulic byl plyn používán do 60. let 20. století.

Plynové osvětlení bylo úspěšné pro čistý provoz a intenzivní příjemné světlo, které vydávala rozžhavená Auerova „punčoška“, navíc nebylo potřeba knotů. Nevýhodou byla jeho jedovatost (způsobená vysokým podílem kysličníku uhelnatého) a výbušnost, které zpomalily jeho rozšiřování v domácnostech, takže byl dlouho využíván jen pro veřejné osvětlení. Svítiplyn byl u nás kolem roku 1970 nahrazen nejedovatým zemním plynem.

Karbidové osvětlení

Jiný typ plynového osvětlení, který však nepoužíval Auerovu punčošku, využíval hoření acetylenového plamene, který obsahuje vysoké množství uhlíku. Acetylen, správně ethin, je plynný uhlovodík [CaC2+2H20=2C2H2+Ca(OH)2], vznikající při reakci karbidu vápenatého s vodou, jejíž odkapávání do karbidu a tedy intenzita vyvíjení plynu se dala regulovat.

Karbidové lampy obsahovaly utěsněnou nádržku na práškový karbid, nad níž byla nádobka s vodou a trysky vedoucí do reflektorku. Vzhledem k malým rozměrům a nezávislosti na potrubí (na rozdíl od svítiplynu) byly karbidové lampy používané převážně jako mobilní zdroj světla – nejprve v dolech a podzemních prostorách, kolem roku 1900 si jej pořizovali cyklisté a později automobilisté. Dodnes patří do výbavy mnoha jeskyňářů. Provoz byl levný, otevřený plamen o vysoké teplotě však způsobil množství požárů a v dolech i výbuchů metanu. Pro osvětlování v interiérech se nehodil pro zápach po česneku, který při hoření vznikal.