火柴為什么一擦就著
火柴是根據(jù)物體摩擦生熱的原理,利用強(qiáng)氧化劑和還原劑的化學(xué)活性,制造出的一種能摩擦發(fā)火的取火工具。那么,火柴為什么一擦就著?
媽媽準(zhǔn)備生火做飯了。你急忙拿起火柴盒,用火柴頭在盒邊一擦,“嗤”的一聲,火柴就燃著了。用火柴點(diǎn)火,實(shí)在大方便啦。在鉆木取火的時(shí)代,人們?yōu)榱说玫揭粋€(gè)火種,常常要付出艱苦的勞動(dòng)。沒有足夠高的溫度,那是無法把木頭引燃的。
人類發(fā)明火柴,也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)曲折的過程,并不是輕而易舉就辦到了的。
二百多年前,在意大利的威尼斯出現(xiàn)了第一支火柴。那是一支巨型火柴,很象一根敲大鼓的木糙,糙頭由一團(tuán)氯酸鉀藥面做成。只要把火柴頭浸到盛濃硫酸的瓦盆里,火柴就燃燒起來。這是由于氯酸鉀碰到濃硫酸,發(fā)生猛烈的化學(xué)變化,又是發(fā)熱,又是放氧氣,于是,木棒就吐出了明亮的火焰。
那時(shí)候,這種火柴價(jià)格昂貴,即使是有錢人家也是幾家合買一根。
這種最早的火柴使用起來很不方便人身上,濃硫酸濺在會(huì)燒壞衣服,傷害皮膚。
十九世紀(jì)初,瑞典人發(fā)明了摩擦火柴?;鸩耦^上涂了一層白磷,模樣也變得小巧靈便,長(zhǎng)短已經(jīng)接近今天使用的火柴。劃火柴,不需要專門的火柴盒,找塊粗糙的地方,墻壁、磚頭或是鞋底,輕輕地一擦,火柴就燃著了。
這是因?yàn)榘琢椎闹瘘c(diǎn)很低,超過40攝氏度就自動(dòng)著起火來。再說,白磷有毒,那時(shí)候,有些制火柴的工人,由于吸入了白磷蒸汽而中毒死亡。因此,用白磷做火柴,實(shí)在不安全。
人們改用三硫化四磷來做火柴頭,不再使用白磷,火柴仍然可以在鞋底上劃出火來,而毒性和自動(dòng)著火的危險(xiǎn)減輕了許多,可是,這種改進(jìn)了的火柴仍然不安全,在運(yùn)輸途中或者口袋里磨來蹭去,還可能發(fā)火,釀成火災(zāi)。
幸而在1845年發(fā)現(xiàn)了另一種沒有毒的磷一紅磷。此后,就用紅磷代替白磷制造火柴了。1855年,瑞典人設(shè)計(jì)制造出了世界上第一盒安全火柴。安全火柴在火柴盒外側(cè)涂上紅磷,火柴頭上有氯酸鉀和三硫化二銻這兩種引火藥。當(dāng)你擦火柴時(shí),火柴頭蹭下的一丁點(diǎn)兒紅磷,由于摩擦生熱,達(dá)到著火點(diǎn),起火了?;鹦且蚧R,氯酸鉀受熱放出氧氣,幫助燃燒得更旺?;鸩駰U是用松木或白楊木做的,前端又浸透了石蠟和松香,使火柴擦著后,火焰容易燒到火柴桿上去,發(fā)火的時(shí)間也長(zhǎng)一些。
火柴一擦就著,關(guān)鍵在于紅磷的著火點(diǎn)比較低。也就是說,只要有稍許一點(diǎn)熱量(比如摩擦生的熱)使紅磷的溫度升高到著火點(diǎn)以上,紅磷就開始燃燒。