Chimia din jurul nostru

Omul a fost mult timp familiarizat cu proprietățile miraculoase ale focului, în mod spontan apărute ca urmare a unei lovituri de trăsnet. Prin urmare, găsirea unor modalități de a face foc a fost încercat chiar omul primitiv. Viguroase frecarea a două bucăți de lemn - una dintre aceste metode. lemn autoaprinderea are loc la o temperatură de peste 300 ° C, În mod evident, orice efort muscular trebuie să se facă la o încălzire locală a lemnului la o astfel de temperatură. Și totuși, la momentul respectiv să stăpânească această metodă a fost o mare realizare, deoarece folosirea focului a permis omului într-o mare măsură, să se absolve de dependența de climă, și, prin urmare, să se extindă spațiul de existență. Sculptură în piatră scântei când a lovit pe o bucată de pirită FeS2 și aprindere a pieselor carbonizate din fibre de lemn sau de plante a fost un alt mod de a obține persoana de foc.

Ca metode de obținere a focului au fost imperfecte și consumatoare de timp, o persoană care a trebuit să se mențină în mod constant o sursă de foc, care arde. Pentru transferul focul în bastoane de lemn Roma folosite vechi, muiată în sulf topit.

Mecanisme pentru primirea de foc, pe bază de reacții chimice, a început să se facă la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Inițial, acestea au fost așchia de lemn la vârful care este sub formă de clorat de potasiu au fost fixate cap (sare KclO3 bertoletova) și sulf. Capul a fost imersată în acid sulfuric și cliva a avut loc flash de lumină. Omul a fost forțat să depoziteze și să manipuleze acid sulfuric nesigur, care a fost extrem de incomod. Cu toate acestea, această substanță chimică „sticlos“ poate fi considerată ca progenitor meciurilor de azi.

La începutul secolului al XIX-lea. chimist german Dobereiner a inventat sticlos mai sofisticate, dar, de asemenea, mult mai complexă. El a constatat că fluxul de hidrogen direcționat către platină spongioasă, se aprinde în aer.

platină spongioasă acționează ca un catalizator. Pentru a utiliza acest instrument în producția de foc în casa pe care a fost creat unități mici de sticlă (similar cu aparatul Kipp inventat anterior care îi poartă numele). Hidrogenul obținut prin contactarea metalului zinc și acid sulfuric. Astfel, obținerea unei flăcări și stingerea prin rotirea macaralei, rezultând în contact (sau separare) de acid sulfuric și zinc. Lampa Döbereiner poate fi considerat strămoșul moderne brichete cu gaz sau benzină.

La aprinderea combustibilului modernă brichetă produs prin acțiunea scânteilor rezultate din arderea de particule minuscule „flint“ tăiate roată dințată. „Flint“ reprezintă un amestec de metale de pământuri rare (lantanidelor). În stare fin divizată a amestecului de piroforice, adică Se aprinde spontan în aer, formând o scânteie.

Cu toate acestea mai devreme pyrophoric făcut dintr-un amestec de carbonat de potasiu și K2 CO3 alaun uscat K2 SO4 · Al2 (SO4) 3. La aceasta sa adăugat fin divizat carbon sau negru de fum și se încălzește la incandescenta fără accesul aerului. Pulberea a fost răcită și plasată într-un vas închis ermetic, unde ar putea fi extras după cum este necesar. Pentru a face foc pulberea vărsa intră în iască, bumbac sau cârpe și în aer pe foc. Se crede că, după calcinare în particulele fine de cărbune rămase de potasiu metalic se formează, care este oxidat în aer și se inițiază aprinderea.

Cel mai important pas către partidele în stadiu avansat a fost administrarea meci greutate compoziție cap de fosfor alb (1833). Un astfel de meci este ușor de aprins prin frecare pe o suprafață aspră. Cu toate acestea, în timpul arderii, acestea creează un miros neplăcut și, cel mai important, producția lor a fost foarte rău pentru muncitori. o pereche de fosfor alb provoca boli grave - necroza de fosfor al osului. În primul rând, necroza oaselor maxilare au fost expuse la oameni, astfel ca fosfor a venit prin dinti cariati.

In 1847, sa constatat că fosforul alb atunci când este încălzit într-un vas închis, fără aer se transformă într-o altă modificare - fosfor roșu. Este mult mai puțin volatil și, practic, non-toxice. Curând fosfor alb în capetele de partide a fost înlocuit cu roșu. Aceste partide au fost aprinse numai prin frecare pe o suprafață pregătită de fosfor roșu, clei și alte substanțe. Aceste securitate numit-meci sau suedez ca modul lor de a fabrica, pentru prima dată, a început să producă în Suedia în 1867. lui 1869.

Prima fabrica de chibrituri din România a fost înregistrată în 1837 și au existat opt ​​în șapte ani. În 1848, profesor de chimie al Institutului St. Petersburg de Tehnologie N. Witt a scris că „toate de mai sus Flint diverse dispozitive și denumiri utilizate în mod obișnuit sunt lăsate în zilele noastre, deoarece industria în ultimul timp atât de bine știut cum să profite de date chimice teoretice distribuite între proprietățile de proprietari de fabrici care adaptate în mod convenabil intermitent structuri pentru a face meciurile aprinse de la frecare, și a reușit să le îmbunătățească în măsura în care acestea își ating scopul perfect, a devenit disponibil în ei preț scăzut pentru toți, a lăsat atât de mult în urmă în sine toate mijloacele similare au avut, de asemenea, un succes extraordinar. "

Există mai multe soiuri de meciuri moderne. Prin scop se distinge chibrituri aprinse în condiții normale, rezistente la apa (calculat la calcinare după depozitare în condiții de umiditate, de exemplu, la tropice), vântul (vântul aprins) și altele.

Avem, precum și în alte țări, în principal, produse din lemn se potrivește cu coli (numite paiele) cu un cap, care necesită pentru aprindere se extinde frecarea aplicată pe laturile unei cutii de chibrituri.

Ca materie primă pentru fabricarea de cioburi din secolul trecut folosit în principal Aspen și mai puțin de var. Pentru această rundă cu butuc cojit cuțit special într-o bandă spirală este îndepărtată, care este apoi tăiată în cioburi. În timpul arderii meciurilor necesare pentru a obține tăciune netleyuschy din paie și păstrați-l zgură roșie-fierbinte de la un cap arsă. Nevoia de aceasta din urmă se datorează dorinței de a proteja consumatorul de haine-arde prin contact cu zgura fierbinte. Mocnind Ember de paie, desigur, reprezintă un pericol de incendiu. Pentru a elimina corupția paie și fixarea zgura din tije de cap este impregnat cu substanțe care formează pe suprafața filmului în timpul arderii. Cu acest film se oprește arderea cărbunelui. Aceasta stabilește, de asemenea, zgura de cap. Ca substanțe protivotleyuschih folosind acid fosforic și sarea sa (NH4) 2 HPO4.

Pentru a asigura o tranziție eficientă a flăcării de cap la ultima picătură în jurul capului este impregnat cu parafină topită. Meciuri cu paie neparafinirovannoy stinge aproape in spatele capului de ardere. Parafina aprins cu ușurință în timpul capului de ardere și de a da o flacără strălucitoare, care este important în cazul unui meci ca o sursă de lumină. În plus, acesta are o valoare calorică bună îmbunătățește paielor de ardere, se potrivește în condiții de siguranță în timpul depozitării, în timpul arderii nu emit funingine, fum sau gaze nocive.

Pe o perioadă de mai mult de 150 de ani a fost folosit un număr mare de formulări de masă incendiare, din care capul se face meciuri. Acestea sunt sisteme multicomponent complexe. Acestea includ: oxidarea (KClO3 K2 Cr2 O7 MnO2 ..), Giving oxigenul necesar arderii; (cleiuri de sulf combustibile, animale și vegetale, sulfură de fosfor, P4 S3); materiale de umplutură - substanțe care previn caracterul exploziv al capului de ardere (sticlă tocat, Fe2 O3); agenți de lipire (adezivi), care sunt ambele combustibile; regulatori de aciditate (ZnO, CaCO3 și colab.); agenți de colorare meci greutate într-o anumită culoare (pigmenți organici și anorganici).

Prin cantitatea de oxigen eliberată pe o parte din greutate, bicromat de potasiu K2 Cr2 O7 sare inferior KC1O3 cloratul. dar compozițiile incendiare conținând primul combust oxidant mai ușor. In plus, bicromat de potasiu, îmbunătățește calitatea zgurii.

masa incendiare hiperaciditate nu este de dorit, deoarece aceasta favorizează partea proceselor chimice. Prin urmare, a fost adăugat oxid de zinc și cretă.

Pirolusit MnO2 joacă un dublu rol: catalizator de descompunere clorat de potasiu și sursa de oxigen. oxid de fier (III) Fe2 O3 efectuează, de asemenea două funcții. Este un strat mineral (culoare rugina) și reduce semnificativ rata de ardere în masă, făcând o ardere mai calm.

capete de potrivire a temperaturii de ardere atinge 1500 ° C, iar temperatura lor de aprindere în intervalul 180 și 200 ° C

Fosforul (răzătoare) masa, de asemenea, este un multicomponent. Se aplică pe latura îngustă partea exterioară a unei cutii de chibrituri. Structura din greutatea grilajul cele mai frecvente sunt: ​​fosfor roșu, sulfură de antimoniu (III) Sb2 S3. oxid roșu de fer Fe2 O3. pirolusit MnO2. Am creta CaCO3. lipici.

Se crede că capul de frecare fosforic se raspandeste puls de căldură nu sunt direcționate în primul rând pentru a încălzi masa benzinei la temperatura de aprindere și sublimare (sublimare) de fosfor roșu. Ca rezultat, sublimarea unui fosfor alb, roșu, care reacționează ușor cu oxigenul pentru a elibera o cantitate mare de căldură.

Unul dintre cele mai importanți indicatori ai calității meciurilor este ușurința de aprindere a unui cap de meci pe răzătoare. Această cifră se numește sensibilitatea meciurilor. Trebuie să fie în anumite limite. Meciuri cu sensibilitate foarte ridicată pot fi aprinse prin frecare pe rugozitatea suprafeței inactivă și, prin urmare, nu îndeplinesc cerințele de siguranță. La transportarea unor astfel de meciuri posibile de aprindere spontană. Experimentele au arătat că sensibilitatea se potrivește depinde de raportul dintre oxidanți și reducatori într-un amestec incendiare și compoziția namaznomu răzătoarea greutate. Masa incendiare de aprindere scăzut este mai puțin important decât capul.

În multe neajunsuri se potrivește cu conținut de fosfor alb în cap, am avut un mare avantaj - acestea sunt ușor iluminate prin frecare cu privire la orice suprafață aspră. Această proprietate ar putea raporta se potrivește cu introducerea de obicei la capul lor trisulfură de tetra-fosfor P4 S3. Experții numesc astfel de meciuri seskvisulfidnymi seskvispichkami abreviat. Un tip special de meciuri sunt vânt. Acestea permit utilizarea flăcării atunci când puterea vântului la 10. 12 puncte. Durata de ardere este 5. 10 meciuri cu. Spre deosebire de partide eoliene convenționale au capete formă alungită (10. 12 mm). este introdus în amidon cap pentru a prelungi timpul de ardere. Pentru a mări rezistența la vânt de chibrituri (12 puncte) ale capului administrat naftalina.

La fabricarea de rezistente la apă se potrivește cu capetele acoperite cu un film de nitroceluloză.

Se estimează că producția mondială de partide este de 30 de miliarde de cutii de carton pe an. Într-o cutie consumă aproximativ 1 g de masă meci. Prin urmare, fluxul de masă al unui meci pe o scară globală în zeci de mii de tone pe an.

Trebuie remarcat faptul că reacția are loc în timpul capului de ardere se potrivește - aceasta este una dintre cele mai violente procese chimice. Pe o scară largă este, de asemenea, una dintre cele mai periculoase. Prin urmare, producția de chibrituri (care, deși este numit în condiții de siguranță) solicită o atitudine respectuoasă.

După ce am citit acest material, poate că, dragă cititor, iau un meci obișnuit, vă va trata cu mare respect, decât până în prezent. La urma urmei, se concentrează nu numai o energie mare, dar, de asemenea, experiența multor generații, precum și activitatea multor oameni.