Спички в течение многих десятилетий были одним из важнейших элементов человеческой жизни, да и сегодня играют не последнюю роль в нашем повседневном обиходе. Обычно, чиркая спичкой о коробок, мы даже не задумываемся над тем, какие химические реакции происходят в эту секунду и сколько изобретательности и сил положили люди, чтобы иметь такое удобное средство добывания огня.
Обыкновенные спички, несомненно, принадлежат к числу самых удивительных изобретений человеческого ума. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить, скольких усилий требовало разведение огня в прежние времена.
Правда, от утомительного способа извлекать огонь трением наши предки отказались еще в древности. В средние века появилось для этой цели более удобное приспособление - огниво, но и с ним разжигание огня требовало известной сноровки и усилий. При ударе стали о кремень высекалась искра, которая попадала на трут, пропитанный селитрой. Трут начинал тлеть. Приложив к нему листок бумаги, стружку или любую другую растопку, раздували огонь. Раздувание искры было самым неприятным моментом в этом занятии. Но можно ли было обойтись без него? Кто-то придумал обмакнуть сухую лучинку в расплавленную серу. В результате на одном кончике лучины образовывалась серная головка. Когда головку прижимали к тлеющему труту, она вспыхивала. От нее загоралась вся лучинка. Так появились первые спички.
Надо сказать, что в течение всей своей предыдущей истории люди старались получить огонь с помощью механических воздействий - трения или удара. При таком подходе серная спичка могла играть только вспомогательную роль, поскольку непосредственно добыть огонь с ее помощью было нельзя, ведь она не загоралась ни от удара, ни от трения. Но вот в конце XVIII века известный химик Бертолле доказал, что пламя может быть результатом химической реакции. В частности, если капнуть серной кислотой на хлорноватистокислый калий (бертолетову соль), возникнет пламя. Это открытие позволило подойти к проблеме добывания огня совсем с другой стороны. В разных странах начались многолетние изыскания по созданию спичек с концом, намазанным тем или иным химическим веществом, способным возгораться при определенных условиях.
В 1812 году Шапсель изобрел первые самозажигающиеся спички, еще весьма несовершенные, однако с их помощью можно было добыть пламя гораздо скорее, чем при помощи огнива. Спички Шапселя представляли собой деревянные палочки с головкой из смеси серы, бертолетовой соли и киновари (последняя служила для окраски зажигательной массы в красивый красный цвет). В солнечную погоду такая спичка зажигалась при помощи двояковыпуклой линзы, а в других случаях - при соприкосновении с капелькой концентрированной серной кислоты. Эти спички были очень дороги и, кроме того, опасны, так как серная кислота разбрызгивалась при воспламенении головки и могла вызывать ожоги. Понятно, что они не получили широкого распространения. Более практичными должны были стать спички с головками, загорающимися при легком трении. Однако сера не годилась для этой цели.
Искали другое легковоспламеняющееся вещество и тут обратили внимание на белый фосфор, открытый в 1669 году немецким алхимиком Брандом. Бранд получил фосфор, пытаясь создать философский камень, при выпаривании смеси песка и мочи. Фосфор гораздо более горюч, чем сера, но и с ним не все сразу получилось. Поначалу спички зажигались с трудом, так как фосфор выгорал слишком быстро и не успевал воспламенить лучину. Тогда его стали наносить поверх головки старой серной спички, предполагая, что сера быстрее загорится от фосфора, чем древесина. Но эти спички тоже загорались плохо. Дело пошло на лад только после того, как стали подмешивать к фосфору вещества, способные при нагревании выделять необходимый для воспламенения кислород.
Следующий вариант химических спичек, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси сахара и перхлората калия с серной кислотой, появился в Вене. В 1813 году здесь была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура «Mahliard’а & Wik’а» по производству химических спичек. Вариантом такой спички пользовался Чарлз Дарвин, раскусывая стекло колбочки с кислотой и рискуя обжечься.
Ко времени начала производства серных спичек (1826 год) английским химиком и аптекарем Джоном Уокером химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе. 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 зажигалась. Спички Уокера были длиной в целый ярд. Они упаковывались в оловянные пеналы по 100 штук. Основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички - время горения головки было очень мало. К тому же эти спички имели ужасный запах и иногда зажигались со взрывом. Возможно, именно поэтому больших денег на своём изобретении Уокер не заработал.
Сейчас уже трудно сказать, кто первый придумал удачный рецепт зажигательной массы для фосфорных спичек. По одной версии в 1830 году его разработал 19-летний французский химик Шарль Сориа. Его спички состояли 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. В то время даже ходил английский анекдот, в котором целая спичка говорит другой, полуобгоревшей: «Видишь, чем кончается твоя скверная привычка чесать затылок!».
По другой версии - это был австриец Ирини. В 1833 году он предложил предпринимателю Ремеру следующий способ изготовления спичек: «Нужно взять какого-нибудь горячего клея, лучше всего гуммиарабика, бросить в него кусок фосфора и сильно взболтать склянку с клеем. В горячем клее при сильном взбалтывании фосфор разобьется на мелкие частицы. Они так тесно слипаются с клеем, что образуется густая жидкость беловатого цвета. Дальше к этой смеси нужно прибавить мелко растертый порошок перекиси свинца. Все это размешивается до тех пор, пока не получится однообразная бурая масса. Предварительно надо приготовить серники, то есть лучинки, концы которых покрыты серой. Сверху серу нужно покрыть слоем фосфорной массы. Для этого серники обмакивают в приготовленную смесь. Теперь остается их высушить. Таким образом, получаются спички. Они воспламеняются очень легко. Их стоит только чиркнуть о стенку».
Это описание дало возможность Ремеру открыть спичечную фабрику. Он, впрочем, понимал, что носить спички в кармане и чиркать ими о стенку неудобно и придумал упаковывать их в коробки, на одну из сторон которых клеили шершавую бумажку (готовили ее просто - обмакивали в клей и сыпали на нее песок или толченое стекло). При чирканьи о такую бумажку (или о любую шершавую поверхность) спичка воспламенялась. Наладив для начала пробный выпуск спичек, Ремер потом расширил производство в сорок раз - так велик был спрос на его товар, и заработал на выпуске спичек огромные деньги. Его примеру последовали другие фабриканты, и вскоре во всех странах фосфорные спички сделались ходовым и дешевым товаром.
Постепенно было разработано нес-колько различных составов зажигательной массы. Уже из описания Ирини видно, что в головку фосфорной спички входило несколько компонентов, каждый из которых выполнял свои функции. Прежде всего, здесь был фосфор, игравший роль воспламенителя. К нему подмешивали вещества, выделяющие кислород. Помимо достаточно опасной бертолетовой соли в этой роли могли употреблять перекись марганца или сурик, а в более дорогих спичках - перекись свинца, которая вообще являлась наиболее подходящим материалом.
Под слоем фосфора помещались менее горючие вещества, передающие пламя от воспламенителя деревянной лучине. Это могли быть сера, стеарин или парафин. Для того чтобы реакция не шла слишком быстро и дерево успело нагреться до температуры горения, добавляли нейтральные вещества, например, пемзу или порошкообразное стекло. Наконец в массу подмешивали клей, для того чтобы соединить между собой все остальные компоненты. При трении головки о шероховатую поверхность в месте соприкосновения возникала теплота, достаточная для зажигания ближайших частичек фосфора, от которых воспламенялись и другие. При этом масса настолько нагревалась, что тело, содержащее кислород, разлагалось. Выделявшийся кислород способствовал воспламенению легкозагорающегося вещества, которое находилось под головкой (серы, парафина и т. п.). От него огонь передавался дереву.
В Россию первые фосфорные спички были привезены в 1836 году, стоили они дорого - рубль серебром за сотню.
Большим недостатком фосфорных спичек была ядовитость фосфора. На спичечных фабриках рабочие быстро (иногда за несколько месяцев) отравлялись парами фосфора и делались неспособны к труду. Вредность этого производства превосходила даже зеркальное и шляпное. Кроме того, раствор зажигательной массы в воде давал сильнейший яд, которым пользовались самоубийцы (а нередко и убийцы).
В 1847 году Шретер открыл неядовитый аморфный красный фосфор. С этого времени появилось желание заменить им опасный белый фосфор. Раньше других эту задачу удалось разрешить знаменитому немецкому химику Бетхеру. Он приготовил смесь из серы и бертолетовой соли, смешав их с клеем, и нанес ее на лучинки, покрытые парафином. Но, увы, эти спички оказалось невозможно зажечь о шершавую поверхность. Тогда Бетхер придумал смазать бумажку особым составом, содержащим некоторое количество красного фосфора. При трении спички о такую поверхность частички красного фосфора воспламенялись за счет прикасающихся к ним частиц бертолетовой соли головки и зажигали последнюю. Новые спички горели ровным желтым пламенем. Они не давали ни дыма, ни того неприятного запаха, который сопутствовал фосфорным спичкам. Однако изобретение Бетхера поначалу не заинтересовало фабрикантов. И только в 1851 году «безопасные спички» по рецепту Бехтера стали выпускать братья Лундстремы из Швеции. Поэтому бесфосфорные спички долго называли «шведскими». В 1855 году эти спички были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Как только «безопасные» спички получили распространение, во многих странах было запрещено производство и продажа спичек из ядовитого белого фосфора.
Ограниченное производство спичек 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.
В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году в этой стране 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.
Речь сегодня об обыкновенных спичках. Так просто, казалось бы, но ведь люди очень долго шли к их нынешнему виду. До появления спичек люди были вынуждены находить всевозможные пути для добывания огня. Основным издавна было трение дерева друг о друга, при длительной работе появлялся огонь. Также можно было воспламенить сухую траву или бумагу солнечным лучом через подобие линзы или стекло, выбивать искры кремнием или другими подобными камнями. Потом важно было сохранить огонь и поддерживать его. Для этого часто использовали кусочки угля.
Первые в мире спички – спички-маканки
И только в конце XVIII века всё изменилось. Клод Бертолле, французский химик, в результате экспериментов добыл субстанцию, которую в его честь позже назвали бертолетовой солью. В результате в 1805 году в Европе люди увидели так называемые спички-“маканки”. Это были тонкие лучины с головками, которые были смазаны бертолетовой солью. Их зажигали после обмакивания в раствор концентрированной серной кислоты.
Спички с бертолетовой солью изготавливаемые на фабрике
А вот первые настоящие спички, не требовавшие макания, появились благодаря английскому химику и аптекарю Джону Уокеру. В 1827 году он установил, что если на кончик деревянной палочки нанести смесь из сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабики, и затем просушить палочку на воздухе, то при трении такой получившейся спички о наждачную бумагу она без труда зажигается. То есть, уже не нужно было носить с собой бутылёк с концентрированной серной кислотой (только представьте себе). Д. Уокер создал небольшую фабрику по выпуску своих спичек. Он упаковывал их в оловянные пеналы по 100 штук в каждом. Был у таких спичек и существенный недостаток, они очень плохо пахли. Началось совершенствование спичек.
В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрел фосфорные спички. Их воспламенявшаяся часть содержала в себе бертолетовую соль, фосфор и клей. Эти спички были очень удобны: им для возгорания было достаточно трения почти о любую твердую поверхность, хотя бы подошву ботинка. Спички Сориа не имели запаха, но и тут не всё было гладко. Дело в том, что эти спички были вредны для здоровья, потому что белый фосфор является ядом.
Спички приобретают современный вид
Позже, в 1855 году другой химик, Йохан Лундстром из Швеции, решил использовать красный фосфор. Он нанёс его на поверхность наждачной бумаги, но поместил уже на небольшую коробочку, а затем ввёл с состав и головки спички красный фосфор. Он безопасен для человека и проблема была решена.
Появление спичечного коробка
А в 1889 году Джошуа Пьюси придумал всем нам привычный спичечный коробок. Но его изобретение было немного непривычным для нас: зажигательная поверхность располагалась внутри коробка. Поэтому запатентовать коробок удалось американской фирме Diamond Match Company, которая расположила такую поверхность снаружи, что было, несомненно, гораздо удобнее.
Что же касается нас, то в Россию фосфорные спички впервые привезли из Европы в 1836 году, цена на них была по рублю серебром за сотню, что было тогда сравнительно дорого. А первая своя, российская спичечная фабрика была создана в Санкт-Петербурге в 1837 году.
Первые настоящие спички были изобретены 10 апреля 1833 года, когда в массу для спичечных головок был введён жёлтый фосфор. Именно этот день и считается днём рождения первой спички.
В русском языке слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы).
Поначалу для обозначения спичек использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички», и только после широкого распространения спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
Работа спичечной фабрики «Победа» в селе Верхний Ломов. Фото: РИА Новости / Юлия Честнова
Из чего делают спички?
Большинство предприятий по производству спичек делают их из осины. Кроме этого вида древесины, используют ещё липу, тополь и другие деревья. Специальная машина для изготовления спичек за восьмичасовой рабочий день может произвести до 10 млн экземпляров.
Почему спички горят?
Когда мы трём головкой спички о стенку коробка, начинается серия химических реакций. На коробок нанесена намазка. Она состоит из кpacнoгo фосфора, наполнителей и клея. При трении частицы кpacнoгo фосфора переходят в белый, он нагревается и загорается уже при 50 градусах. Сначала загорается коробок, а не спичка. Чтобы намазка на коробке не сгорела вся сразу, в её состав вводят флегматизаторы. Они поглощают часть выделенного тепла.
Половина массы головки — окислители, в частности бертолетова соль. При разложении она легко отдаёт кислород. Чтобы понизить температуру разложения бертолетовой соли, в состав массы добавляют катализатор — двуокись марганца. Основным горючим веществом является сера. Чтобы головка не сгорала слишком быстро и не разлеталась на части, в массу добавляют наполнители: молотое стекло, цинковые белила, железный сурик. Всё это связано вместе разными клеями.
Какие бывают спички?
Помимо обычных (бытовых) спичек, существует около 100 видов специальных спичек, различающихся размером, цветом, составом и степенью горения.
Самыми распространёнными видами являются:
Штормовые — горят даже под водой и на ветру (ветровые, охотничьи);
Термические — ими можно паять (сваривать), так как они испускают большое количество тепла;
Сигнальные — способны выделять цветное пламя;
Каминные и газовые — длинные спички для разжигания каминов и газовых плит;
Декоративные (сувенирные) — подарочные спички, часто имеют цветную головку;
Фотографические — используются для создания мгновенной вспышки.
Спички для туриста. Фото: РИА Новости / Антон Денисов
Для чего используют спички?
Спички предназначены для:
Получения открытого огня в бытовых условиях;
Розжига костра, печей, примусов, керогазов;
Зажигания стеариновых и восковых свечей;
Прикуривания сигарет, сигар и др.
Также спички используют и не по назначению:
Для занятий прикладными видами искусства при постройке домиков, замков, для изготовления декоративных поделок;
Для гигиенических целей (для чистки слуховых ходов ушных раковин);
Для ремонта радио-, аудио- и видеотехники (обмотанные ватным тампоном и смоченные в спирте спички применяются для протирки труднодоступных мест аппаратуры).
«Царь-спичка» длиной в 7,5 метра, которую изготовили в городе Чудово. Изделие претендует на занесение в Книгу рекордов Гиннесса. Фото: РИА Новости / Михаил Мордасов
1. Спички с разноцветными головками (красными, синими, коричневыми, зелёными и др.), вопреки существующему мифу, отличаются друг от друга только цветом. Горят они абсолютно одинаково.
2. Горючая масса для спичек когда-то готовилась из белого фосфора. Но потом выяснилось, что вещество это вредно для здоровья — образующийся при горении дым был ядовит, а для самоубийства было достаточно съесть всего лишь одну спичечную головку.
3. Первая российская спичечная мануфактура была зарегистрирована в 1837 году в Петербурге. В Москве же первая фабрика появилась в 1848 году. Поначалу спички производились из белого фосфора. Безопасный красный фосфор стали использовать только в 1874 году.
4. Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 5 см, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов.
5. С помощью спички можно вывести чернильное пятно с клеёнки. Для этого необходимо немного увлажнить загрязнённую поверхность клеёнчатой скатерти и потереть головкой спички пятно. После исчезновения загрязнения клеёнку необходимо смазать оливковым маслом, а затем вытереть ватным тампоном.
Вконтакте
Одноклассники
, 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. Йохан Лундстрем 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. Массажное кресло С древних времен на Востоке знали, что основные проблемы с самочувствием именно из-за неправильной нагрузки на мышцы и позвоночник. Для восстановления тонуса и оздоровления было […]
Вконтакте
В основе античной натурфилософии лежит понятие о четырех стихиях, являющихся различными проявлениями первичной материи и способных к взаимным превращениям. Это воздух, вода , земля и самая опасная и непокорная огонь. И все же с древнейших времен, с того момента, когда началось существование человека как отдельного вида, огонь был его первейшим помощником, без которого невозможно было бы развитие нашей цивилизации.
Благодаря огню первобытные люди могли выживать во время долгих холодных зим и расселяться не только по жарким областям Африки , но в более холодных частях планеты. Огонь предоставил новые возможности в приготовлении пищи, и она стала лучше усваиваться и меньше портиться. Огонь позволил людям изготовлять прочную глиняную посуду, производить простейшую обработку металла и многие другие работы, ставшие основой всех будущих ремесел.
Приручение огня было трудным и опасным делом. Как добывали огонь наши далекие предки, мы точно не знаем, но благодаря мифам и сказкам, присущим каждой культуре на Земле, можно сказать, что подчинение, сохранение и разведение огня было одной из самых почетных, хотя и сложных обязанностей.
Герой греческих мифов Прометей украл божественный огонь и подарил его людям. Вполне возможно, что в жизни все произошло примерно так же впервые люди попробовали использовать огонь не добытый самостоятельно, а подаренный природой. Животные боятся пожаров и в ужасе убегают прочь, но может быть, человек именно тогда стал человеком, когда попытался обуздать стихию и превратить разрушительный пожар в уютный костер.
Конечно, мы никогда не узнаем имя того смекалистого пращура , который впервые догадался добывать искорку трением. Способ получить огонь быстрым трением двух кусочков дерева друг о друга был известен с доисторических времен. При движении относительно друг друга соприкасающихся предметов температура на их поверхностях повышается. Чем более интенсивным и длительным будет движение, тем сильнее нагреются поверхности, а поскольку ряд веществ, в том числе и сухая древесина, имеют свойство воспламеняться при определенной температуре, трение может вызвать тление, а затем и горение. Чаще всего для этих целей использовались палочка и доска с углублением, например выемкой от сучка. Конец палочки вставлялся в углубление, и древнему «костровому» порой по несколько часов приходилось быстро катать палочку между ладонями, дожидаясь дымка и тления. Другим приемом было чирканье палочкой вдоль длинного углубления в доске. Движения совершались иные, но усилий требовалось не меньше.
На протяжении тысячелетий у человека было только две возможности получить огонь: дождаться «милости от природы» или добыть его трением. Поэтому важнейшей задачей было сохранять огонь как можно дольше. И в то же время люди непрерывно вели поиск других средств добывания огня, более надежных, удобных и быстрых.
Попытка разжечь огонь путем трения в походных условиях.
Разные способы трения.
Американские индейцы, например, усовершенствовали механизм, сложив петлей тетиву маленького лука и продев в нее палочку. Широкое движение руки вызывало интенсивное кручение палочки. Кроме того, опытным путем были найдены материалы, воспламеняющиеся легче и быстрее обычных древесных опилок, березовая кора, сухая трава, еловые шишки, сосновые иголки. Но лучше всех в этом отношении проявили себя сухие грибы-трутовики. До наших дней дошел рецепт приготовления трутов, начинающих тлеть даже от незначительных искр. Гриб следует срезать с дерева, снять жесткую корку, отделить труху и губчатый слой, а оставшуюся так называемую замшевую часть разрезать на лоскутки, выварить в растворе древесной золы и высушить.
Труты использовались и при разведении огня с помощью огнива приспособления, широко распространенного в Средние века. Состояло оно из кресала полоски закаленной стали с насечками и кремня, природного сульфита железа (пирита). При ударе кремня о сталь высекается сноп искр, которые при попадании на трут заставляют его тлеть или сразу воспламениться. Пользоваться огнивом было достаточно просто, хотя и требовалась определенная сноровка. Главная сложность заключалась в том, что вылетающие искры должны были непременно попасть на легковоспламеняемое сухое вещество, иначе они тут же гасли.
Есть и еще один способ разведения огня, известный с античных времен. Сфокусированные в одной точке линзой или вогнутым зеркалом солнечные лучи создают такую высокую температуру, что могут воспламенить древесину. По легенде, именно таким способом знаменитый греческий ученый Архимед поджег римский флот при осаде Сиракуз. И хотя историки полагают, что в действительности греки применили зажигательные снаряды, экспериментально было установлено, что, используя 70 медных зеркал, действительно можно поджечь корабль на расстоянии 50 м.
И все-таки эти способы мало пригодны для повседневной жизни. Поэтому в XVIII в., с развитием химии, начались активные поиски способов добывать огонь легко, быстро и безопасно, а затем удерживать его какое-то время, чтобы была возможность поджечь горючие материалы в нескольких местах. История умалчивает, кто первым догадался совместить давно известную лучину с химическими веществами, способными к возгоранию, поэтому имя изобретателя прообраза спички кануло в Лету. Наука развивалась очень быстро, и схожие идеи разрабатывались практически одновременно в разных лабораториях. С определенностью можно назвать лишь дату начала промышленного производства спичек.
Огниво, состоящее из кресала и кремня.
Сожжение осаждающей Сиракузы римской флотилии лучами параболических зеркал Архимеда. Иллюстрация из книги Альхазена «Оптический тезаурус».
В 1805 г. знаменитый французский химик Клод Луи Бертолле получил соль, названную впоследствии его именем. Это был хлорат калия КСЮ3, взрывчатое вещество, активирующееся при трении или ударах. Его соотечественник Шансель воспользовался этим открытием и в том же году выпустил так называемые французские зажигательные машины. Столь громкое название имели обычные деревянные палочки, кончик которых был обмазан бертолетовой солью, смешанной с серой, смолой и сахаром. Чтобы зажечь такую палочку, требовалось соприкосновение головки с концентрированной серной кислотой.
Казалось, что цель наконец достигнута. Однако эти спички были небезопасными в использовании, поскольку реакция бертолетовой соли с серной кислотой носила слишком бурный характер. Спустя год немец Вагеманн усовершенствовал изобретения Шанселя, замедлив процесс горения с помощью добавки асбеста. Такие спички, названные химическими, можно было запускать в массовое производство, и Вагеманн построил первую в истории спичечную фабрику.
Однако помимо бурной реакции была и другая проблема необходимость использовать серную кислоту, одно из самых опасных химических веществ того времени. Потребовалось более 20 лет, прежде чем были изобретены и запущены в производство сухие серные спички, не требующие контакта с кислотой. Их начал выпускать английский аптекарь Джон Уокер. Его изделия имели огромную длину целый ярд (91,4 см) и продавались упакованными в оловянные пеналы по 100 штук. Головки этих спичек состояли из смеси сульфида, бертолетовой соли и камеди. Чтобы поджечь такую спичку, нужно было чиркнуть ею о наждачную бумагу или другую шершавую поверхность. Неприятной особенностью этих спичек был ужасный запах. Кроме того, они могли воспламеняться со взрывом, чреватым ожогами.
Требовалось найти для спичечной головки безопасную смесь. И снова решение было найдено во Франции. 19-летний Шарль Сориа в 1831 г. ввел в состав воспламеняющегося вещества недавно открытый химиками белый фосфор. Новые фосфорные спички легко и спокойно воспламенялись при трении о любую плотную поверхность, но Сориа, к сожалению, не удалось запатентовать свое изобретение, так как за это требовалось заплатить немалые деньги. Спустя год фосфорные спички были запатентованы немцем Каммерером.
Неизвестный художник. Портрет К. Л. Бертолле.
Но и белый фосфор оказался неидеальным веществом. Выяснилось, что его пары крайне ядовиты этот факт нередко упоминается критиками романа «Собака Баскервилей», а кроме того, поскольку спички действительно легко воспламенялись при температуре всего лишь 30 °С, они были очень пожароопасны. Опять требовалось решить непростую задачу: сделать спички безопасными, заменив белый фосфор веществом, которое не будет отравлять ни рабочих, изготавливающих спички, ни тех, кто ими пользуется.
Второе и главное рождение спички состоялось спустя ровно 50 лет после первого. В 1855 г. на Международной выставке в Париже были представлены безопасные спички, изобретенные шведским химиком Йоханом Лундстремом и получившие там золотую медаль. Лундстрем заменил белый фосфор в составе смеси спичечной головки на красный и этим же красным фосфором намазал область на боковой поверхности коробки так называемую терку. «Шведские» спички воспламенялись только при контакте с теркой и были нетоксичны. Позднее фосфор был вовсе выведен из состава смеси головок и остался только в намазке. Использование белого фосфора постепенно прекращалось и в 1906 г. было запрещено вовсе.
Цех фабрики по производству спичек. Провинция Наблус, Палестина. 1940 г.
Современные спички очень похожи на «шведскую» спичку XIX в. Вещество, покрывающее спичечную головку, примерно на две трети состоит из бертолетовой соли, в состав также входят сера или сульфиды металлов либо парафины и бесхлорные окислители. Кроме этого, в массу добавлены наполнители стеклянный порошок или оксид железа, которые не дают спичке воспламеняться со взрывом. На терку по-прежнему наносят красный фосфор. При чирканье спичкой о терку сначала загорается именно фосфор, содержащийся на коробке. Искра поджигает головку спички, в которой вспыхивает сера или сульфид, а затем загорается дерево.
Нашим предкам приходилось добывать огонь многочасовым усердным трудом, а теперь мы получаем его одним движением крохотной деревянной палочки, и единственное, о чем стоит побеспокоиться, чтобы спички сохранялись сухими. Впрочем, с изобретением целлофана и полиэтилена коробок спичек не промокнет даже под проливным дождем. Более того, в условиях современного мегаполиса спички употребляются все реже и реже. Для приготовления пищи в большинстве случаев используется электричество, отопление давно стало централизованным, а романтические свечи и конфорку газовой плиты можно зажечь и зажигалкой, бензиновой или электрической, устроенной по подобию средневекового огнива, но значительно усовершенствованной.
Однако это вовсе не означает, что спички в скором времени могут исчезнуть. Изобретение, которого человечеству пришлось ждать не одно тысячелетие, оказалось по-настоящему универсальным простым, дешевым и компактным. Даже если отключится электричество и закончится бензин в зажигалке, достаточно чиркнуть спичкой по коробку и крошечный огонек даст жизнь большому костру. А может и ужасному пожару. Приручив огонь, человек не должен забывать, что по-прежнему имеет дело с суровой и опасной стихией.
Спички на любой вкус
Считается, что настоящий солдат должен успеть вскочить с койки и одеться «по горящей спичке», т. е. примерно за 45 секунд, в течение которых сгорает спичка. То же рассказывают и про пожарных. Но не все спички сгорают так быстро. Кроме обычных хозяйственных спичек, существует множество спичек разных типов: штормовые, которые могут гореть на ветру, в сырости и даже под дождем, сигнальные, пламя которых окрашено в разные цвета, фотографические, дающие при воспламенении мгновенную яркую вспышку, каминные и газовые, имеющие намного большую длину, а также декоративные, используемые в коллекционировании.
