「趣味知识小百科:我们身边的科学知识」火柴是用什么做的?火柴燃烧原理

火柴是用什么做的?

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火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木、核桃木等五六种木柴为原料。

在火柴的圆头中,含有氯酸钾、重铬酸钾、氧化铁、硫磺、松香、二氧化锰、硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅。

为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊。纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚。

火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷、氧化锑,有时也涂有二氧化锰、硅砂等。

在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧。这一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来。

火柴燃烧原理

在一小根细木棍或其它相当结实的易燃材料的一端粘附上易燃混合物,经摩擦会发火并因此点燃。典型的火柴是由木质短棒或者纸质短棒的一端附着磷而成,附着磷的一端叫做火柴头,火柴头摩擦合适的表面时,由于摩擦生热,磷的燃烧点低,所以火柴头开始燃烧,进而燃烧短棒,从而点火。目前主要有两种火柴:安全火柴和万能火柴。安全火柴只有当火柴头摩擦特别准备的表面时才会点火;而万能火柴可以在任意粗糙表面点火。

原理:火柴头包含红磷、硫和氯酸钾。擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧。

花絮:最早的摩擦式火柴头上只有硫,1826年英国化学家约翰·沃克首先使用了氯酸钾,但他的火柴非常危险,经常有火球掉下去把衣服和地毯点着。

危险:很低,但请勿给小孩火柴玩,可能造成火灾。

身边的科学知识:火柴发展史

火柴,早年也叫“洋火”,也有称“自来火”。

火柴是根据物体摩擦生热的原理,利用强氧化剂和还原剂的化学活性,制造出的一种能摩擦发火的取火工具。

火柴(洋火)那些事

在近代的中国,由于处在半殖民地半封建社会形势下,经济萧条,以自给自足的自然经济为主体。很多日常用品都是从国外买来,所买的外国进口的东西都要加个洋字,在此条件下就应运而生了"西洋镜"等等带洋字的货物,"火柴"叫"洋火","自行车"叫"洋马儿"。

火柴(洋火)那些事

最早记录

《资治通鉴》中记载:“陈宣帝太建九年,齐后妃贫苦,至以卖烛为业。”元末明初学者陶宗仪的《辍耕录》中的《发烛》条说:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛,又曰粹儿,盖以发火及代灯烛用也。史载周建德六年,齐后妃贫者以发烛为生,岂即杭人之所制矣。”文中的发烛就是原始的火柴。

火柴(洋火)那些事

根据记载当前认为最早的火柴是在公元577年发明的,当时是南北朝时期,战事四起,北齐腹背受敌,物资短缺,尤其是缺少火种,做饭都成问题。当时后妃和一班宫女将硫磺沾在小木棒上,借助于火种或火刀火石,能很方便地把“阴火”引发为“阳火”。这可视为当前记载中原始的火柴。到了南宋时期,杭州的大小街道上,已经到处都有出售火柴的小贩。陶宗仪《辍耕录》载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,鎔磺涂木片顶分许,名曰发烛,又曰焠儿。盖以发火及代烛也”。950年前后,陶谷在《清异录》一书中提到,夜里有急事而又要花不少时间做灯。有一位聪明人用松木条浸染硫磺,贮存起来备用,与火一接触,就会燃烧起来。

火柴(洋火)那些事

西方火柴的发明

17世纪,法国化学家波义耳用粘有硫磺的细木棒与涂磷的粗纸摩擦而起火,产生了火柴的雏形。 18世纪,威尼斯出现像敲鼓木槌一样的巨型火柴。因价高,常出现几人合买一根的情况,使用时必须有一瓶硫酸。1830年,出现用白磷制成的小巧的摩擦火柴。25年后,瑞典人设计出安全火柴。

火柴再次传入中国

火柴最早是从外国输入我国的。英帝国主义为了对中国进行经济侵略,早在19世纪30年代就在广州设立了怡和洋行,在大量向我国倾销鸦片的同时,火柴及其他商品也就成为经济掠夺的另一种手段。晚清文人著作中,亦曾有 约略记载过火柴输入等情况,如松江孙玉璋所撰写《异闻琐录》(同治九年四月刻本),有这样一段文字: “道光间,英夷所贡杂物,多谣巧好玩。中有自来火者,长仅盈寸,一端五色洋药,擦之而火爆发。士大夫见之莫不惊奇,以为鬼物。今各大商埠均有市者,唯索值厅昂,非豪商显宦无力求之耳。”

稍后一个时期,有广东澄海人李镜侬所撰《说抉》一书中说“洋人削木如烛骨大,长寸许,捣硝碘为末涂其上, 磨之爆然作响,而火自发,名自来火(先是磨之墙上,衣上俱能发火;近恐有火,仅以所装匣上磨之而已)。”

外国火柴输入我国的最早官方记录,见于是1865年的天津海关报告,其后三年,才陆续见于其他地区的海关报告。 从1867年开始有了全国进口火柴总数的报告。有些报告,还要呈予关心和兴办洋务运动的李鸿章过目。

火柴的发展

1886年(光绪十二年),李鸿章偶然见到英国驻镇江领事的商务报告,报告说,每一小盒火柴,值七十文制钱, 也就是说,花一两白银,只能买小盒火柴十余盒。并说在各大港口,利润很高的火柴市场有日益扩大的趋势。仅过一年,即1887年,受李鸿章委托的财主吴懋鼎建立了"天津自来火局",吴懋鼎因有李鸿章作后台,也俨然以官办的老板自居。为得到便宜的劳动力,除机器旁有男式操作外,还雇用大批女式和童式参加辅助劳动,如糊盒等。

与之同期的1877年的上海自来火 。1879年的广东佛山七巧明火柴厂及1889年四川重庆的森昌火柴厂等少数中国民族火柴工业与外国洋火相抗衡。

随着技术的不断发展,火柴盒的侧面涂有红磷(发火剂),三硫化二锑(Sb2S3,易燃物)和玻璃粉;火柴头上的物质一般是KClO3(氧化剂)、MnO2(催化剂) 和S(易燃物)等。当两者摩擦时,因摩擦产生的热使与KClO3等接触的红磷发火,并引起火柴头上的易燃物燃烧,从而使火柴杆着火。安全火柴的优点是红磷没有毒性,并且它和氧化剂分别粘附在火柴盒侧面和火柴杆上,不用时二者不接触。所以叫安全火柴。

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