História chemických zápaliek
Chémia zakladania ohňa pomocou zápaliek
Zápalka využíva chemickú reakciu na vytvorenie plameňa. Tim Oram, Getty Images
Ak potrebujete založiť oheň šúchate paličky o seba alebo vylamujete svoj šikovný pazúrik? Pravdepodobne nie. Väčšina ľudí by na založenie ohňa použila zapaľovač alebo zápalku. Zápalky umožňujú prenosný, ľahko použiteľný zdroj ohňa. veľa chemické reakcie vytvárajú teplo a oheň , ale zápalky sú pomerne nedávny vynález. Zápalky sú tiež vynálezom, ktorý by ste sa pravdepodobne nerozhodli duplikovať, keby civilizácia dnes skončila alebo by ste uviazli na pustom ostrove. Chemikálie obsiahnuté v moderných zápalkách sú vo všeobecnosti bezpečné, ale nie vždy to tak bolo:
1669 [Hennig Brand alebo Brandt, tiež známy ako Dr. Teutonicus]
Brand bol hamburský alchymista, ktorý objavil fosfor pri jeho pokusoch o obrat základné kovy do zlato . Povolil kade z moč stáť, kým nezahnisá. Vzniknutú tekutinu prevaril na pastu, ktorú zohrial na vysokú teplotu, aby sa výpary vtiahli do vody a skondenzovali na... zlato. Brand nezískal zlato, ale získal voskovú bielu látku, ktorá žiarila v tme. Toto bol fosfor, jeden z prvých prvky, ktoré sa majú izolovať iné ako tie, ktoré existujú vo voľnej prírode. Odparovaním moču sa vytvoril hydrogénfosforečnan amónny (mikrokozmická soľ), ktorý po zahriatí poskytol fosforitan sodný. Pri zahrievaní uhlíkom ( drevené uhlie ) rozkladá sa na biely fosfor a pyrofosforečnan sodný:
(NH4)NaHPO4—› NaPO3+ NH3+ HdvaO
8 A tam3+ 10C —› 2Na4PdvaO7+ 10CO + P4
Hoci sa Brand snažil udržať svoj postup v tajnosti, predal svoj objav nemeckému chemikovi Krafftovi, ktorý vystavoval fosfor po celej Európe. Prenikli správy, že látka bola vyrobená z moču, čo bolo všetko, čo Kunckel a Boyle potrebovali na to, aby vypracovali svoj vlastný spôsob čistenia fosforu.
1678 [Johann Kunckel]
Knuckel úspešne vyrábal fosfor z moču.
1680 [Robert Boyle]
Sir Robert Boyle potiahol kus papiera fosforom a oddelenou štiepkou dreva potiahnutého sírou. Keď sa drevo pretiahlo cez papier, vzplanulo. Fosfor sa v tej dobe ťažko získaval, takže vynález bol len kuriozitou. Boylova metóda izolácie fosforu bola účinnejšia ako Brandova:
4NaPO3+ 2SiOdva+ 10C —› 2Nadvanie je3+ 10CO + P4
1826/1827 [John Walker, Samuel Jones]
Walker náhodou objavil treciu zápalku vyrobenú z antimón sulfid, chlorečnan draselný, guma a škrob, ktoré sú výsledkom vysušenej kvapôčky na konci tyčinky používanej na miešanie chemickej zmesi. Svoj objav si nedal patentovať, hoci ho ľuďom ukázal. Samuel Jones videl demonštráciu a začal vyrábať „Lucifers“, čo boli zápalky predávané do južných a západných štátov USA. Lucifers sa údajne mohli výbušne vznietiť, niekedy hádzali iskry na značnú vzdialenosť. Bolo o nich známe, že majú silný „ohňostrojový“ zápach.
1830 [Charles Sauria]
Sauria preformuloval zápas pomocou bieleho fosforu, ktorý eliminoval silný zápach. Fosfor bol však smrtiaci. U mnohých ľudí sa rozvinula porucha známa ako „zrastená čeľusť“. U detí, ktoré cmúľali zápalky, sa vyvinuli deformácie kostry. Pracovníci továrne na výrobu fosforu dostali choroby kostí. Jedno balenie zápaliek obsahovalo dostatok fosforu na zabitie človeka.
1892 [Joshua Pusey]
Pusey vynašiel zápalkovú knižku, ale údernú plochu umiestnil na vnútornú stranu knihy, aby sa všetkých 50 zápaliek zapálilo naraz. Spoločnosť Diamond Match Company neskôr kúpila Puseyho patent a posunula nápadný povrch na vonkajšok obalu.
1910 [Diamond Match Company]
Vďaka celosvetovému tlaku na zákaz používania zápaliek s bielym fosforom získala spoločnosť Diamond Match Company patent na nejedovatú zápalku, ktorá používala seskvisulfid fosforu. Americký prezident Taft požiadal, aby sa Diamond Match vzdal svojho patentu.
1911 [Diamond Match Company]
Diamant udelil svoj patent 28. januára 1911. Kongres schválil zákon uvalujúci neúmerne vysokú daň na zápalky s bielym fosforom.
Súčasnosť
Butánové zapaľovače vo veľkej miere nahradili zápalky v mnohých častiach sveta, avšak zápalky sa stále vyrábajú a používajú. Napríklad spoločnosť Diamond Match Company vyrobí viac ako 12 miliárd zápasov ročne. V Spojených štátoch sa ročne použije približne 500 miliárd zápaliek.
Alternatívou k chemickým zápalkám je požiarna oceľ. Ohnivá oceľ používa úderník a horčíkový kov na vytváranie iskier, ktoré možno použiť na zapálenie ohňa.
Zdroje
- Crass, M. F., Jr. (1941). „História zápalkového priemyslu. Časť 5.“ Journal of Chemical Education . 18 (7): 316-319. doi: 10.1021/ed018p316
- Hughes, J. P. W; Baron, R.; Buckland, D. H., Cooke, M. A.; Craig, J. D.; Duffield, D. P.; Grosart, A. W.; Parkes, P.W.J.; & Porter, A. (1962). 'Phosforová nekróza čeľuste: Súčasná štúdia: s klinickými a biochemickými štúdiami.' Brat. J. Ind. s . 19 (2): 83-99. doi: 10.1136/oem.19.2.83
- Wisniak, Jaime (2005). 'Zápalky — výroba ohňa.' Indian Journal of Chemical Technology . 12: 369-380.