Как указано в современной энциклопедии, это тонкие удлиненные кусочки дерева, картона или пропитанной воском нитки, снабженные головкой из химического вещества, загорающегося от трения.
Этимология и история слова
Слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной несчётной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка, заноза). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы к головке). В таком значении слово и посейчас используется в ряде регионов России. Первоначально для обозначения спичек в современном понимании использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички» и только с повсеместным распространением спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
История спички
История изобретений и открытий в химии в конце XVIII — начале XIX вв., приведшая к изобретению различного типа спичек, достаточно запутана. Международного патентного права тогда ещё не существовало, страны Европы часто оспаривали первенство друг друга во многих проектах, и различные изобретения и открытия появлялись практически одновременно в разных странах. Поэтому имеет смысл говорить только о промышленном (мануфактурном) производстве спичек.
Первые спички появились в конце XVIII века. Это были химические спички, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси сахара и перхлората калия с серной кислотой. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура Mahliard’а и Wik’а по производству химических спичек. Ко времени начала производства серных спичек (1826 год) английским химиком и аптекарем Джоном Уокером (англ. John Walker) химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе (вариантом такой спички пользовался Чарлз Дарвин, раскусывая стекло колбочки с кислотой и рискуя обжечься).
Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди — вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается.
Были длиной в целый ярд. Они упаковывались в оловянные пеналы по 100 штук, однако больших денег на своём изобретении Уокер не заработал. К тому же, эти спички имели ужасный запах. Позже начали поступать в продажу спички меньшей величины.
В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались даже от взаимного трения в коробке и при трении о любую твёрдую поверхность, например, подошву сапога (как тут не вспомнить героя Чарли Чаплина, который зажигал спичку о собственные штаны). В то время ходил английский анекдот, в котором целая спичка говорит другой, полуобгоревшей: «Видишь, чем кончается твоя скверная привычка чесать затылок!» Спички Сориа не имели запаха, однако были вредны для здоровья, поскольку очень ядовит, чем пользовались многие самоубийцы для сведения счётов с жизнью.
Основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички — время горения головки было очень мало. Выход нашёлся в изобретении фосфорно-серных спичек, головка которых изготавливалась в два этапа — сначала черенок обмакивался в смесь серы, воска или стеарина, небольшого количества бертолетовой соли и клея, а затем в смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Вспышка фосфора зажигала более медленно горящую смесь серы и воска, от которой зажигался черенок спички.
Эти спички оставались опасными не только в производстве, но и в использовании — погашенные черенки спичек продолжали тлеть, приводя к частым пожарам. Эту проблему удалось решить, пропитав черенок спички фосфорнокислым аммонием (NH4H2PO4). Такие спички стали называться импрегнированными (англ. impregnated — пропитанные) или, позже, безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее — парафином).
В 1855 году шведский химик нанес на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. патентует первую «шведскую спичку», дошедшую практически до наших дней. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).
С развитием производства «шведских» спичек, с использованием белого фосфора было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек ограниченное с белым фосфором сохранялось только в Англии, Канаде и США, в основном для армейских целей, а также (до 1925 года) — в некоторых странах Азии. В 1906 году была принята международная Бернская конвенция, запрещающая использование белого фосфора при производстве спичек. К 1910 году производство фосфорных спичек в Европе и Америке было полностью прекращено.
Сесквисульфидные спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном. Они производятся, в основном, в англоязычных странах, главным образом, для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый секвисульфид фосфора (P4S3) и бертолетова соль.
В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году было построено 38 заводов по производству спичек, а в общей сложности работал 121 завод. Однако к началу XX века почти все они либо разорились, либо слились в большие концерны.
В настоящее время спички, изготавливаемые в большинстве европейских стран, не содержат соединений серы и хлора — вместо них используются парафины и бесхлорные окислители.
Первые спички
Впервые успешно применить белый фосфор для зажигания спички трением удалось в 1830 французскому химику Ш.Сорья. Он не делал попыток организовать промышленное производство спичек, но спустя два года фосфорные спички уже выпускались в Австрии и Германии.
Безопасные спички
Первые безопасные спички, зажигающиеся при трении о специально подготовленную поверхность, были созданы в 1845 в Швеции, где их промышленное производство начал в 1855 Й.Лундстрем. Это стало возможным благодаря открытию А.Шроттером (Австрия) в 1844 неядовитого аморфного фосфора. Головка безопасных спичек содержала не все вещества, необходимые для воспламенения: аморфный (красный) фосфор наносился на стенку спичечной коробки. Поэтому спичка не могла зажечься случайно. В состав головки входил хлорат калия в смеси с клеем, гуммиарабиком, толченым стеклом и диоксидом марганца. Почти все спички, изготовляемые в Европе и Японии, такого типа.
Кухонные спички
Спички с двуслойной головкой, зажигающиеся о любую твердую поверхность, были запатентованы Ф.Фарнемом в 1888, но их промышленное производство началось лишь в 1905. Головка таких спичек состояла из хлората калия, клея, канифоли, чистого гипса, белого и цветного пигментов и небольшого количества фосфора. Слой на кончике же головки, который наносился вторым маканием, содержал фосфор, клей, кремень, гипс, оксид цинка и красящее вещество. Спички зажигались бесшумно, причем была полностью исключена возможность отлета горящей головки.
Спичечные книжечки
Картонные спичечные книжечки - американское изобретение. Патент на них, выданный Дж.Пусси в 1892, был приобретен в 1894 компанией «Даймонд мэч». Сначала такие спички не получили признания общественности. Но после того как одна из компаний-производителей пива приобрела 10 млн. спичечных книжечек для рекламирования своей продукции, производство картонных спичек стало большим бизнесом. В наши дни спичечные книжечки раздаются бесплатно для снискания благорасположения клиентов в гостиницах, ресторанах, табачных магазинах. В стандартной книжечке двадцать спичек, но выпускаются и книжечки других размеров. Они обычно продаются упаковками по 50 штук. Книжечки специального дизайна могут поставляться в упаковках самого разного размера, наиболее подходящего заказчику. Эти спички - безопасного типа, поверхностью для их зажигания служит нижний (покрытый «серой») клапан обложки, под который заправляется передняя сторонка.
Пропитка спичек
До 1870 не были известны способы противопожарной пропитки, предотвращающей беспламенное горение оставшегося угля на погашенной спичке. В 1870 англичанин Хоус получил патент на пропитку спичек квадратного поперечного сечения. В нем перечислялся ряд материалов (в т.ч. квасцы, вольфрамат и силикат натрия, борат аммония и сульфат цинка), пригодных для пропитки спичек квадратного сечения путем погружения их в химическую ванну.
Пропитка же спичек круглого сечения на спичечной машине непрерывного действия считалась невозможной. В связи с тем, что законодательство некоторых штатов с 1910 потребовало обязательной противопожарной пропитки, сотрудник компании «Даймонд мэч» У.Фэрберн в 1915 предложил в качестве дополнительной операции на спичечной машине погружение спичек примерно на 2/3 длины в слабый раствор (ок. 0,5%) фосфата аммония.
Сесквисульфид фосфора
Белый фосфор, применявшийся для изготовления спичек, вызывал у рабочих спичечных фабрик заболевание костных тканей, выпадение зубов и омертвение участков челюстей. В 1906 в Берне (Швейцария) было подписано международное соглашение, запрещающее изготовление, импорт и продажу спичек, содержащих белый фосфор. В связи с этим запретом в Европе были разработаны безвредные спички с аморфным (красным) фосфором. Сесквисульфид фосфора впервые получил в 1864 француз Ж.Лемуан, смешивая четыре части фосфора с тремя частями серы без доступа воздуха. В такой смеси ядовитые свойства белого фосфора не проявлялись. В 1898 французские химики А.Серен и Э.Каэн предложили способ применения сесквисульфида фосфора в спичечном производстве, вскоре принятый в некоторых европейских странах.
В 1900 компания «Даймонд мэч» приобрела право пользования патентом на спички с сесквисульфидом фосфора. Но формула патента предназначалась для спичек с простой головкой. Качество же сесквисульфидных спичек с двуслойной головкой оказалось неудовлетворительным.
В декабре 1910 У.Фэрберн разработал новую формулу безвредных спичек со сесквисульфидом фосфора. Компания опубликовала формулу патента и разрешила всем конкурентам пользоваться ею бесплатно. Был принят закон об обложении каждой коробки спичек с белым фосфором налогом, равным двум центам, после чего спички с белым фосфором были вытеснены с рынка.
Механизация производства спичек
Вначале производство спичек было полностью ручным, но скоро начались попытки повысить производительность путем механизации. Уже в 1888 была создана автоматическая машина непрерывного действия, которая с некоторыми видоизменениями до сих пор составляет основу спичечного производства.
Производство деревянных спичек
Современные деревянные спички изготовляются двумя способами. При шпоновом способе (для спичек квадратного поперечного сечения) отборные бревна осины ошкуриваются и затем разрезаются на короткие чураки, которые лущатся или строгаются в ленты, по ширине соответствующие длине спичек, толщиной в одну спичку. Ленты подаются в спичечную машину, которая разрезает их на отдельные спички. Последние механически вставляются в перфорации пластин автомата для нанесения головок маканием. При другом способе (для спичек круглого сечения) небольшие сосновые чураки подаются в головку машины, где расположенные в ряд вырубные штампы вырезают заготовки спичек и вталкивают их в перфорации металлических пластин на бесконечной цепи.
При обоих способах производства спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором, на один конец спички наносится грунтовой слой парафина для воспламенения древесины от спичечной головки, поверх него наносится слой, образующий головку, на кончик головки наносится второй слой и в заключение головка опрыскивается упрочняющим раствором, защищающим ее от атмосферных воздействий. Пройдя на бесконечной цепи по огромным барабанам для сушки в течение 60 мин, готовые спички выталкиваются из пластин и поступают в фасовочный автомат, распределяющий их по спичечным коробкам. Затем оберточный автомат завертывает по три, шесть или десять коробок в бумагу, а упаковочный автомат заполняет ими отгрузочную тару. Современная спичечная машина (длиной 18 м и высотой 7,5 м) производит до 10 млн. спичек за 8-часовую смену.
Производство картонных спичек
Картонные спички изготавливаются на аналогичных машинах, но за две отдельные операции. Предварительно обработанный картон с больших рулонов подается в машину, которая нарезает из него «гребенки» по 60-100 спичек и вставляет их в гнезда бесконечной цепи. Цепь проносит их через парафиновую ванну и ванну формирования головок. Готовые гребенки поступают в другую машину, которая разрезает их на двойные «странички» из 10 спичек и скрепляет с заранее напечатанной крышкой, снабженной полоской для зажигания. Готовые спичечные книжечки направляются в фасовочно-упаковочный автомат.
Статьи на тему:
-
Если составлять список наиболее известных изобретений за последние несколько веков, то среди авторов этих изобретений будет очень мало женщин. Причем дело не в том, что женщины не умеют изобретать или... -
А теперь посмотрим повнимательнее на свою шариковую ручку: на кончике ее находится маленький шарик, который переносит чернильную пасту из баллончика на бумагу. Кажется, все очень просто. Теоретически... -
Снег - одно из самых распространенных явлений природы. На земном шаре устойчивый снежный покров расположен в северном полушарии и в Антарктиде, причем большая его часть приходится на территорию нашей... -
Алмазы (бриллианты) считаются самыми дорогими и самыми красивыми драгоценными камнями на всей нашей планете. Конечно же, подобной популярности немало поспособствовали некоторые физические свойства алм... -
Вы знаете, что такое динамит? Как и большинство современных взрывчатых веществ, динамит является смесью различных материалов, которая с большой скоростью сгорает при поджигании. Он базируется на вещес... -
Обычную книгу стандартного формата в 500 страниц нельзя раздавить, даже если поставить на нее 15 вагонов, груженных углем. Когда Пеле издал свою книгу "Я - Пеле", Министерство образования выдало ем...
Глядя на современные воздушные шары, многие люди думают, что эта яркая, приятная игрушка стала доступной только недавно. Некоторые, более осведомленные, считают, что воздушные шары появились где-то...
Спички изобрели относительно недавно - в начале XIX века. До этого времени добывали огонь другим способом. Вместо коробка спичек люди носили в кармане маленький ящичек с тремя предметами: кусочком стали, небольшим камешком и кусочком чего-то вроде губки. Если бы вы спросили, что это такое, вам сказали бы, что сталь - это огниво, камешек - это кремень, а кусочек губки - трут.
Целая куча вещей вместо одной спички!
Как же тогда добывали огонь?
Вот сидит толстяк в пестром халате, с длинной трубкой в зубах. В одной руке он держит огниво, в другой кремень и трут. Он ударяет огнивом о кремень. Никакого результата! Еще раз. Опять ничего. Еще раз. Из огнива выскакивает искра, но трут не загорается. Наконец, в четвертый или пятый раз трут вспыхивает.
Собственно говоря, это та же зажигалка. В зажигалке тоже есть камешек, есть кусочек стали - колесико, есть и трут - фитилек, пропитанный бензином.
Высекать огонь не так-то просто. По крайней мере, когда европейские путешественники хотели научить гренландских эскимосов добывать огонь этим способом, эскимосы отказались. Они посчитали, что их старый способ лучше: они добывали огонь трением, как первобытные люди, - вращая ремнем палочку, поставленную на кусок сухого дерева. Самовоспламенение древесины происходит при 300 градусах - представьте, сколько требуется усилий, чтобы нагреть деревянную палочку до такой температуры!
Сами европейцы тоже были не прочь заменить кремень и огниво чем-нибудь более удобным. В продаже то и дело появлялись всевозможные "химические огнива", одно другого мудренее.
Так, были спички, зажигавшиеся от прикосновения к серной кислоте. Головка такой спички состояла из смеси серы, бертолетовой соли (KClO 3) и киновари. В 1813 году в Вене Малиард и Вик зарегистрировали первую в Австро-Венгрии спичечную мануфактуру по производству химических спичек. Неудобство такого вида спичек очевидно: под рукой всегда должна быть серная кислота - небезопасный химикат.
Были спички со стеклянной головкой, которую надо было раздавить щипцами, чтобы спичка вспыхнула; были, наконец, целые приборы из стекла очень сложного устройства.
В 1826 г. английский химик и аптекарь Джон Уокер изобрёл серные спички, причем сделал это, как часто бывает, совершенно случайно. Уокер интересовался способами быстрого получения огня, но без взрыва, так чтобы этот огонь мог медленно перейти на дерево от воспламеняющейся смеси. Как-то раз он смешивал химикаты с помощью палки, и на конце этой палки образовалась засохшая капля. Чтобы убрать её, он чиркнул палкой по полу. Вспыхнул огонь! Уокер сразу оценил практическую ценность своего открытия и начал экспериментировать, а затем и производить спички. В одном коробке было 50 спичек, и стоил он 1 шиллинг. С каждой коробкой поставлялся кусок наждачной бумаги, сложенный пополам. Уокер назвал свои спички "конгривами" в честь изобретателя Уильяма Конгрива.
7 апреля 1827 года у Уокера состоялась первая коммерческая сделка: он продал первые серные спички адвокату Никсону.
Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика - вязкого вещества, которое выделяют акации (её еще называют камедь). При трении такой спички о наждачную бумагу или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается.
Коробка спичек-"люциферчиков"
Спички Уокера, сгорев, оставляли по себе скверную память в виде противного сернистого газа, рассыпали вокруг себя при возгорании тучи искр и были длиной целый ярд (около 90 см).
Ни славы, ни богатства спички Уокеру не принесли. Патентовать свое изобретение Уокер не захотел, хотя многие уговаривали его об этом, например, Майкл Фарадей. А вот парень по имени Сэмюэл Джонс, который однажды присутствовал при демонстрации «конгривов», оценил рыночную стоимость изобретения. Он назвал спички «люциферчики», и стал продавать их тоннами - «люциферчики» пользовались спросом, несмотря на все их недостатки. Упаковывали эти спички в оловянные пеналы по 100 штук.
Так продолжалось до тех пор, пока в 1830 году молодой французский химик Шарль Сориа не изобрел фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея.
Шарль Сориа (Charles Sauria)
Фосфор - это вещество, которое загорается при самом слабом нагревании - всего до 60 градусов. Казалось бы, лучшего материала для спичек и придумать нельзя. Однако это достоинство фосфорных спичек оказалось их же главным недостатком. Чтобы зажечь спичку, достаточно было чиркнуть ею о стенку или даже о голенище. Да что там чиркнуть - такие спички загорались даже от взаимного трения в коробке при транспортировке! В Англии даже был анекдот: целая спичка говорит другой, полуобгоревшей: «Видишь, чем кончается твоя дурная привычка чесать затылок!»
Когда спичка загоралась, происходил взрыв. Головка разлеталась на части, словно маленькая бомбочка.
Гораздо хуже было то, что спички с белым фосфором очень ядовиты. Производство таких спичек было вредным: рабочие спичечных фабрик от паров белого фосфора приобретали тяжелейшее заболевание - некроз костей. Самоубийцы того времени решали свою проблему очень легко, просто съев несколько спичечных головок. Что уж и говорить о многочисленных отравлениях фосфорными спичками из-за неосторожного обращения!
Еще одним недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички - время горения головки было очень мало. Выход нашёлся в изобретении фосфорно-серных спичек, головка которых изготавливалась в два этапа - сначала черенок обмакивали в смесь серы, воска или стеарина, небольшого количества бертолетовой соли и клея, а затем в смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Вспышка фосфора зажигала более медленно горящую смесь серы и воска, а от неё зажигался черенок спички.
Был у фосфорных спичек ещё один недостаток- погашенные черенки спичек продолжали тлеть, что часто приводило к пожарам. Эту проблему решили, пропитывая черенок спички фосфорнокислым аммонием (NH 4 H 2 PO 4). Такие спички стали называть импрегнированными (англ. impregnated - пропитанные) а позже - безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее - парафином).
В 1853 году появились наконец "безопасные", или "шведские", спички, которыми мы пользуемся и сейчас.Это стало возможным в результате открытия в 1847 красного фосфора, который, в отличие от белого, не ядовит. Красный фосфор получил австрийский химик А. Шрёттер, нагревая белый фосфор при 500°С в атмосфере угарного газа (СО) в запаянной стеклянной ампуле. Шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем запатентовал первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений .
Младший брат Йохана Лундстрема, Карл Франс Лундстрём (1823-1917) был предпринимателем со множеством смелых идей. Братья основали спичечную фабрику в Йончёпинге ещё в 1844-1845 годах. В первые годы своего существования фабрика братьев Лундстрём производила спички из желтого фосфора. Производство безопасных спичек началось в 1853 году и тогда же Карл Франс Лундстрём начал экспортировать спички в Англию.
Спички Лундстрёмов имели большой успех на Всемирной выставке в Париже в 1855 году, получив серебряную медаль за то, что способ их изготовления не угрожал здоровью рабочих. Но из-за того, что спички были довольно дороги, коммерческий успех пришел к братьям только в 1868 году. В первые годы после основания фабрика Лундстрёмов производила 4 400 спичечных коробков в год, а в 1896 году их было произведено уже семь миллионов! Так шведская спичка завоевала весь мир.
Использованная литература:
1. М. Ильин. "Рассказы о вещах"
2. Wikipedia.org
3. tekniskamuseet.se
Казалось бы, предмета проще, чем обыкновенные спички, не придумаешь. С ними знакомы все – от мала до велика! Дети знают, что для них это «не игрушка», взрослые же используют их максимально широко. Но вряд ли, зажигая газовую горелку или разводя костер, мы задумываемся, а когда изобрели спички?
«Теперь я знаю 1000 способов, как не стоит изобретать лампочку…»
В давние времена огонь получали путем высекания искры ударом специального огнива о кремень. Искра должна была поджечь трут – фитилек, пропитанный горючим веществом. Способ крайне ненадежный, ведь стучать можно было часами, а заветный огонечек все не появлялся.
Прочитав об этом, читатель спешит двигаться дальше, однако если на секунду остановиться и задуматься о том, что появилось раньше – спички или зажигалка, ответ окажется вовсе не очевидным! У зажигалки в современном представлении, по сути своей тот же самый принцип – есть кремень, кусочек стали (колесико, заменяющее огниво) и трут – бензиновая «ниточка». И это значит, что зажигалку изобрели раньше, чем спички!
Однако вернемся к теме. Появились первые спички совершенно в другом «обличии». Сначала были «химические огнива» – спички, которые зажигались от соприкосновения с серной кислотой, потом деревянные палочки со стеклянной головкой, которую было необходимо раздавить щипцами.
Близким к «идеалу» было изобретение Джона Уокера. Тогда появились спички в мире, которые можно было зажечь путем «чирканья» головкой. Однако его «зажигающиеся палочки» были небезопасными: после сгорания они оставляли шлейф из крайне неприятного сернистого газа, разлетались при зажигании тучей искр и в длину были 90 см! Так что Уокер так и не стал тем, кто придумал спички.
Потом был французский химик Шарль Сориа, спички которого были менее «ядовитыми», однако воспламенялись от прикосновения к любой поверхности. Это и стало их главным минусом – они загорались даже при транспортировке!
Наконец-то успех!
И все-таки, в каком году изобрели спички? Только в 1853. Правда для начала в 1847 году в Австрии открыли красный фосфор. Он не вреден для человека. Безопасные спички изобрел химик Й. Лундстрем, который догадался нанести этот самый фосфор на «зажигательную поверхность» и на головку спички. А вот спичечный коробок изобрели гораздо позже – только в 1889 году. Таким образом, ответом на вопрос, в какой стране изобрели спички, является следующая формулировка: Швеция (безопасные спички иногда называют «шведскими»), но только после «французского» красного фосфора.
Когда появились спички в России?
Точных данных о том, когда появились спички в России, нет. Считается, что первая мануфактура, где изготавливали спички, появилась в период с 1833 по 1837 год. Производство «огненных палочек» претерпевало подъемы и падения, однако к 1913 году «скачки» прекратились, и спичечное производство начало активно развиваться. С 1862 года накладывались ограничения на производство продукции Сориа, а к началу XX века уже были только безопасные спички.
Виды спичек
Какие бывают спички? Сегодня – самые разные!
- Обыкновенные (сейчас, конечно, только безопасные)
- Штормовые, или охотничьи (могут греть при сильном ветре и под дождем);
- Сигнальные (с цветным пламенем);
- Каминные (очень длинные);
- Термические (выделяют много тепла);
- Газовые (длиннее, чем обычные, но короче, чем каминные);
- Декоративные (что-то вроде подарочных наборов – с цветными головками и памятными рисунками на коробках).
Удивительно – такие маленькие и привычные вещи таят в себе огромную историю проб и ошибок, неудач и успехов.
Спичка сейчас не воспринимается как удивительное и полезное изобретение человечества.
Коробок спичек настолько вошел в обиход, что является обычным предметом в любом доме.
А как давно существуют спички в том виде, в котором мы привыкли их видеть?
Современные спички, упакованные в небольшую коробочку, появились в конце 19 века.
Основой целью применения спички является получения огня .
В древние времена люди получали огонь от загоревшихся деревьев во время грозы и старались его хранить как можно дольше.
Чуть позже огонь получили путем трения двух кусочков дерева , или ударяя один камень об другой с образованием искры.
Древние греки и римляне знали еще об одном способе получения огня при солнечной погоде — с помощью вогнутой линзы они фокусировали солнечные лучи.
История возникновения первых спичек начинается в конце 17 века .
В это время химик Ганквиц , на основе открытия химика Хиннингома Брандома, наносил на деревянную палочку серу и, путем трения об кусочек фосфора, получал огонь.
Такой способ напоминал просмоленные палочки — факелы древних римлян.
Недостатком было то, что такие деревянные палочки горели не долго и при зажигании взрывались.
В 1805 году француз Жан Шансель изобрел «зажигательное устройство». Оно представляло собой палочку, покрытую смесью серы, смолы и бертолетовой соли. Достаточно было смочить такую палочку концентрированной серной кислотой и получался огонь.
Но это изобретение не получило популярность, так как носить с собой серную кислоту было не очень удобно, к тому же реакция проходила бурно, и можно было получить ожоги.
Английский аптекарь Джон Уокер в 1826 году попробовал зажигать палочку с серой и бертолетовой солью путем чирканья об наждачную бумагу.
Такая палочка имела длину около метра, и ее зажигать было не очень удобно.
Размер такой палочки уменьшил некий Джонс и, присвоив изобретение, наладил производство.
Недостатком таких спичек было взрывание при зажигании и ядовитый дым.
На том момент времени была возможность получать огонь химическим путем, но оставалось задача делать это удобно и безопасно.
Проблему с взрываемостью при загорании палочки получилось решить 19-летниму французу Шарь Сориа в 1830 году, который в смесь серы и бертолетовой соли добавил белый фосфор.
Теперь такая смесь загоралась при трении об любой предмет и горела равномерно и долго.
Но Сариа не смог запатентовать свое изобретение из-за отсутствия денег.
Спустя год такое же открытие сделал немец Каммерер, а вскоре в европейских странах стали появляться спичечные фабрики.
Но и это изобретение было не идеальным, поскольку спичка легко воспламенялось в результате трения с любым предметом, что приводило к возникновению пожаров.
К тому же в состав входил белый фосфор, которым был очень ядовитым, и из-за этого массово умирали рабочие спичечных фабрик.
Эту проблему решил шведский химик Юхан Лундстрем , который в 1855 году решил заменить белый фосфор на недавно изобретенный красный. Красный фосфор горел так же, но был не ядовит.
Причем он красный фосфор нанес на наждачную бумагу, об которую чиркают спичку, а сам черенок пропитал фосфорнокислым аммонием, для того чтобы после затухания спичка не тлела.
За свое изобретение Лундстрем получил медаль Всемирной выставке в Париже. Это дало толчок к распространению таких спичек по всему миру.
Такие спички были безопасными, безвредными и не дорогими в производстве.
Так Швеция превратилась в спичечную державу.
В последствии спички стали приобретать современный вид.
Деревянная палочка изготовлялась из белой сосны в США, липы в Германии и из осины в России.
На ее головку наносила сера, бертолетовая соль, спеклопорошок и оксид железа. Такой состав позволял гореть спичке равномерно и медленно.
На полоску, о которую трется спичка для зажигания, входила смесь красного фосфора, оксида марганца и толченого стекла.
В России спички стали производить примерно в 1833—1837 гг.
Причем сами спички и полоски для их зажигания долгое время продавались отдельно.
И только в конце 19 века они стали выпускаться в коробочках, украшенных этикетками с информацией о производителях.
Такие этикетки становились предметом коллекционирования.
Само слово «спичка» в России пошло от уменьшительного слова «спица ». Первоначально это был деревянный гвоздь, который использовался для крепления подошвы к головке обуви.
Вот такая краткая история создания спичек. И зажигая очередную спичку, мы даже не задумываемся, что еще каких-то 150-200 лет назад у обычных людей не было такой простой возможности получения огня.
В одной из статей, посвященных , для сокращения объема статьи не было сказано о том, из чего делают спички на заводе. Этому интересному вопросу посвятим данный отдельный пост.
Каков состав спички?
Спичка состоит из деревянной основы (соломки) и головки. Для изготовления её деревянной основы, которая называется “соломка”, используют осину или липу. Из бревен нарезаются чурбаки, очищаются от коры, а затем особым ножом по спирали срезается шпон толщиной 2,1 мм, который потом рубится на спички. На спичечном коробке наносятся полосы для зажигания – терки.
Для того, чтобы исключить тление уголька от соломки и закрепить шлак на головке, чтобы он не отлетал при горении и не прожигал одежду или, еще хуже, не попадал на тело, спичка пропитывается противотлеющими веществами. Эти вещества при горении спички, создают на ней защитную пленку. Таким веществом является фосфорная кислота и ее соль – диаммонийфосфат (NH4)2HPO4.Для улучшения горения соломки ее пропитывают небольшим количеством парафина.
Из чего делают головку спички?
В настоящее время зажигательную смесь головки спички образуют следующие вещества: для обеспечения кислорода при горении головки, в нее включают окислители (бертолетова соль KClO3, бихромат калия K2Cr2O7, пиролюзит MnO2); для поддержания процесса горения – горючие вещества (сера, клеи животного или растительного происхождения, сульфид фосфора P4S3); для предотвращения взрывных явлений при зажигании добавляют наполнители – стекольный порошок, оксид железа (III) Fe2O3); для склеивания горючей массы – клеи; для предотвращения нежелательных химических реакций – стабилизаторы кислотности (оксид цинка ZnO, мел CaCO3 и др.); для придания нужного цвета – красители.
Спичка, точнее ее головка, в момент возгорания дает температуру до 1500°C, а температура горения деревянной части находится в пределах 180-200°C.
Полоса для зажигания на спичечной коробке – фосфорная (тёрочная) масса, как правило состоит из следующего ряда компонентов: красный фосфор, сульфид сурьмы (III) Sb2S3, железный сурик Fe2O3, пиролюзит MnO2, мел CaCO3, клей.
Какие процессы протекают при зажигании спички о терку?
Благодаря трению спички о терку красный фосфор превращается в белый фосфор, который моментально дает вспышку от контакта с воздухом, пламя перекидывается на смесь бертолетовой соли и серы. В ходе горения этой смеси образуется сернистый газ SO2, дающий резкий удушливый запах. От головки, соответственно, пламя переходит на соломку, которая горит, оставляя уголь.