Interested Article - Спичка

Воспламенение головки спички
Горящая спичка
Спички длительного горения (спичка-свеча)
Спички. Одна сгоревшая и остальные в нормальном состоянии

Спи́чка — палочка из дерева, картона или бумаги, снабжённая зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня .

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 сейчас 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.

Головка спички в увеличении

Основные виды современных спичек

По материалу спичечной палочки спички можно подразделить на деревянные (изготовленные из мягких пород дерева — осины , липы , тополя , американской белой сосны и т. п.), картонные и восковые (парафиновые — изготовленные из хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином ).

По методу зажигания — на тёрочные (зажигающиеся при трении о специальную поверхность — тёрку) и бестёрочные (зажигающиеся при трении о любую поверхность).

В России наиболее распространёнными являются осиновые тёрочные спички, составляющие более 99 % выпускаемых спичек.

Тёрочные спички различного типа являются основным массовым видом спичек во всём мире.

Бестёрочные (сесквисульфидные) спички выпускаются в основном в Англии и США , в ограниченном количестве.

Температура горения

Температура пламени соответствует температуре воспламенения дерева, которая составляет примерно 800—1000 °C. Температура горения головки спички доходит до 1500 °C .

История спички

Ранние открытия

Некое подобие спичек было изобретено в средневековом Китае. Это были тонкие щепочки с кончиками, пропитанными обыкновенной чистой серой. Зажигались они не путём чирканья, а путём соприкосновения с тлеющим трутом, и служили для облегчения процесса разжигания огня с помощью трута и огнива . Эти «прото-спички» упоминаются в китайских текстах XIII—XIV веков. К XV веку эта новинка дошла до Европы , но повсеместного распространения не получила. Подобные серные палочки стали использоваться в Европе только к XVII—XVIII векам, до тех пор, пока развитие химии не позволило их усовершенствовать.

История изобретений и открытий в химии в конце XVIII — начале XIX века , 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.

Спички Шанселя и Уокера

Первые спички сделал в 1805 году французский химик , ассистент профессора Тенара . Это были деревянные спички, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси серы, бертолетовой соли и киновари с концентрированной серной кислотой . В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австрийской империи спичечная мануфактура Малиарда и Вика по производству химических спичек.

Одна из ранних спичечных упаковок

Ко времени начала производства серников (серных спичек) ( 1826 ) английским химиком и аптекарем ( англ. ) химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе. Дошли они и до России, например, в конце 1824 года А. С. Пушкин в письме брату из Тригорского в Петербург просит прислать ему серные спички . 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. Спички Уокера были длиной (по разным сведениям) 2½ или 3 дюйма . Они упаковывались в оловянные пеналы , содержавшие 84 спички и лист наждачной бумаги, которые продавались за один английский шиллинг и назывались «congreves» (в честь изобретателя ракет Уильяма Конгрива ).

Спички Сориа

В 1830 году 19-летний французский химик 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 . 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 белый фосфор очень ядовит, чем пользовались многие самоубийцы для сведения счётов с жизнью. Впрочем, 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 (NH 4 H 2 PO 4 ). Такие спички стали называться импрегнированными ( англ. impregnated — пропитанные) или, позже, безопасными . Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее — парафином ).

Спички Ирини

В 1836 году в Вене австрийский химик, профессор Венского политехнического института Пауль Троттер Майснер изобрёл фосфорные спички, что стало значительным прогрессом. Его спички имели несколько существенных недостатков: так, от трения они могли самовозгораться, а если и горели, то с большим пламенем, разбрасывая в разные стороны искры и оставляя ожоги на руках и лице. На одной из лекций Майснер решил показать эксперимент, перетирая с порошком серы гипероксид свинца и пытаясь поджечь эту смесь, но она так и не загорелась. Один из учеников Майснера, Янош Ирини , понял, что фосфор бы давно воспламенился, и решил покрывать спичечные головки как раз оксидом свинца. Так появились спички, похожие на современные образцы — они горели бесшумно, не взрывались и зажигались проще по сравнению с другими образцами. Ирини продал своё изобретение купцу Иштвану Ромеру из Вены за 60 пенгё , и тот начал промышленное производство новых спичек, разбогатев благодаря этому. Часть этих средств была отдана самому Ирини, на них он уехал в Берлин учиться в .

Шведские спички Лундстрема

Шведские спички

В 1855 году шведский химик 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 патентует первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений. 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 использование белого фосфора в спичках было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек 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.

Новые спички

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 сесквисульфид фосфора (P 4 S 3 ) 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 .

Производство спичек в России

Современные российские спички Компании «Фэско»

Выпуск первых спичек начался в России примерно в 1833 37 гг., но ни упаковки , ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. Первый всплеск развития производства спичек приходится на 1840-е гг. К 1848 г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате в 1849 г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В 1869 г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек» . К 1913 г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек.

В России достаточно рано обратили внимание на чрезвычайную опасность белого фосфора — уже в 1862 г. появились ограничения на оборот белого фосфора, а в 1882 г. на спички из белого фосфора был установлен акциз , вдвое больший, чем на «шведские» спички. К началу XX века производство спичек с использованием белого фосфора в России постепенно сошло на нет.

С 1863 г. в России началась постепенная механизация спичечного производства, и к 1914 г. большинство спичечных фабрик было оснащено, по крайней мере, несколькими механическими станками, работавшими в основном от паровых машин.

С 1914 по 1926 год (вследствие Первой мировой войны , Революции, распада империи, гражданской войны, интервенции и разрухи) производство спичек в России неуклонно снижалось.

К 1931 г. в СССР работала только 31 спичечная фабрика. Но в то время как среднегодовая выработка одного предприятия в 1913 г. составляла немногим более 40 тыс. ящиков, в 1931 г. она поднялась примерно до 400 тыс. ящиков, то есть возросла в 10 раз. В 1907 г. среднегодовая выработка рабочего составляла 175 ящиков, а в 1931 г. — 450.

К 1922 г. всё спичечное производство в СССР было национализировано . С этого времени начинается очередное возрождение спичечного производства. На первом этапе простаивающее оборудование с закрывшихся фабрик сосредотачивается на работающих. Несколько мелких фабрик, располагавшихся поблизости друг от друга, были объединены. Но и к середине 1930-х годов производство спичек все ещё не обеспечивало потребности страны. К 1940 г. на многих фабриках была проведена реконструкция, были установлены первые спичечные автоматы, и производство спичек значительно увеличилось. Страна стала экспортировать спички в коммерческих масштабах.

В 1941 43 гг. более половины предприятий по производству спичек (дававших более 2/3 производства) были разрушены в ходе войны и оккупации. В 1948 г. производство спичек было на уровне начала 1930-х гг.

В течение 1944 60 гг. несколько разрушенных предприятий было восстановлено, большинство предприятий было переоснащено новым оборудованием и к середине 1960-х спичечный кризис в стране был в основном ликвидирован.

К 1980 г. спичечные фабрики прошли ряд модернизаций и реконструкций, и страна вновь стала в массовом количестве экспортировать спички.

Строение, состав и изготовление

Спичка состоит из головки и соломки. Головка представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. В число порошкообразных веществ входят окислители — бертолетова соль и калиевый хромпик , отдающие кислород при высокой температуре, эта температура несколько снижена добавкой катализатора пиролюзита (MnO 2 ) . Отдаваемым окислителями кислородом, а также кислородом воздуха окисляется содержащаяся в головке сера, при этом выделяется сернистый газ , придающий загорающейся спичке характерный запах ,также содержащиеся в головке клей и сульфид фосфора (P 4 S 3 ) участвуют в качестве горючего , при горении головки образуется шлак с порами, похожий на стекло. Кратковременной вспышки головки было бы недостаточно для поджигания соломки. Но парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары воспламеняются, и этот огонь переносится на спичечную соломку . Для управления скоростью горения в число порошкообразных веществ введены молотое стекло, цинковые белила, железный сурик .

Спичечная соломка в российских и ранее советских спичках чаще всего представляет собой осиновую палочку. Во избежание её тления она пропитывается 1,5%-ным раствором Н 3 РО 4 .

Намазка спичечного коробка, о которую трут спичкой при её поджигании, тоже представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. Но состав порошкообразных веществ несколько иной. В их число входит сульфид сурьмы (III) и красный фосфор, который при трении головки о намазку переходит в белый фосфор , мгновенно вспыхивающий при контакте с воздухом и поджигающий головку. Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделены плохо горящими веществами — железным суриком, каолином , гипсом , молотым стеклом .

Процентный состав головки спички и намазки («тёрки») коробки :

Состав головки спички
бертолетова соль KClO 3 46,5 %
стекло молотое SiO 2 17,2 %
свинцовый сурик Pb 3 O 4 15,3 %
костный клей 11,5 %
сера S 4,2 %
белила цинковые ZnO 3,8 %
дихромат калия K 2 Cr 2 O 7 1,5 %
Состав намазки («тёрки»)
антимонит Sb 2 S 3 41,8 %
фосфор (красный) P 30,8 %
железный сурик Fe 2 O 3 12,8 %
костный клей 6,7 %
стекло молотое SiO 2 3,8 %
мел CaCO 3 2,6 %
белила цинковые ZnO 1,5 %

Спички в России изготавливаются в соответствии с ГОСТ 1820—2001 «Спички. Технические условия».

При изготовлении спичек сначала с осиновых брёвен лущат шпон — срезают тонкий слой по всей длине бревна, затем шпон укладывают слоями и рубят ножами, в результате чего получают спичечную соломку. Соломку пропитывают растворами против тления, сушат, шлифуют, и она поступает в спичечный автомат. Её устанавливают в наборные планки транспортера, подогревают, и часть соломки, которая позднее станет головкой, погружают в жидкий парафин . Далее упомянутую часть соломки несколько раз обмакивают в специальный состав — формируют головку спички. Спичечную соломку с головкой сушат и пакуют в ящики .

Коробки изготовляют на коробкосклеивающих автоматах. Внутреннюю и внешнюю коробки по европейской системе сначала вкладывают друг в друга, а потом наполняют спичками. По американской системе сначала внутреннюю коробку наполняют спичками, а затем её вкладывают во внешнюю. Последний этап — это нанесение намазки на внешнюю коробку .

Специальные спички

Помимо обычных (бытовых) спичек, изготавливаются также специальные:

  • Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождём.
  • Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
  • Сигнальные — дающие при горении цветное пламя.
  • Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
  • Сигарные — спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании сигары.
  • Трубочные — спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании курительной трубки.
  • Каминные — очень длинные спички, чтобы зажигать дровяные печи и камины.
  • Газовые — меньшей длины, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.
  • Декоративные ( подарочные, коллекционные ) — ограниченные выпуски коробков (иногда наборами, уложенными в декоративную коробку). Изображения на коробках таких спичек посвящены какой-либо теме (космос, собаки и т. п.), подобно почтовым маркам. Сами спички при этом зачастую имеют цветные головки (в основном зелёные, реже розовые и голубые). Выпускались также отдельно коллекционные наборы из спичечных этикеток размером с коробок, также посвящённые различным темам.

Музеи спичек

Музеи спичек существуют в Швеции , Швейцарии , Германии и Польше (Częstochowie). Одна из самых больших коллекций советских и российских наборов спичек собрана в музее спички в г. Люберцы . Небольшой музей спичек есть в Рыбинске и в Этномире .

Применение

Помимо основного назначения, спички иногда используются:

  • Как условная денежная единица при различных карточных и других играх.
  • Для изготовления спичечных домиков.
  • Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 50 мм, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов. При отсутствии линейки для обозначения масштаба фотоснимка спичечный коробок помещают рядом с различными небольшими предметами.
  • Из спичечных коробков собирают «кассы» для различных мелких предметов (монет, радиодеталей и т. п.).
  • Из спичек создают различные головоломки .

В культуре и искусстве

Примечания

  1. Милюков О. Спички // Химия и жизнь . — 1967. — № 4 . — С. 15—19 .
  2. Joseph Needham. (англ.) . — Cambridge University Press , 1962. — P. 70—71. — ISBN 978-0-521-05802-5 . 5 августа 2020 года. . — «sulphur matches were certainly sold in the markets of Hangchow when Marco Polo was there».
  3. (29 июня 2015). Дата обращения: 29 июня 2015. 27 июня 2015 года.
  4. . The New Times (14 февраля 2011). Дата обращения: 27 апреля 2020. 27 сентября 2020 года.
  5. Пушкин А. С. Собрание сочинений. В 10-ти томах. — М. : Художественная литература , 1977. — Т. 9. Письма 1815—1830 годов. Примечания И. Семенко. — С. 110. — 500 000 экз.
  6. Matches // Johnson’s universal cyclopedia: New edition, vol. 5, New York, 1895, p. 612.
  7. от 13 мая 2016 на Wayback Machine (рус.)
  8. Ивченко C. И. // Книга о деревьях. — М. : Лесная промышленность , 1973.
  9. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 87. Применение серы. Сера в природе // . — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. —206. — 240 с. — 1 630 000 экз.
  10. . www.psciences.net. Дата обращения: 17 апреля 2018. 6 апреля 2018 года.
  11. Крылов А. Вы чиркнули спичкой… // Химия и жизнь . — 1967. — № 4 . — С. 20—21 .
  12. Храпковский А. Занимательные очерки по химии. — Л. : Детгиз , 1958. — С. 84.
  13. // Википедия. — 2021-02-02.
  14. // Википедия. — 2021-02-17.

См. также

Литература

  • Беловинский Л. В. Спички // Иллюстрированный энциклопедический историко-бытовой словарь русского народа. XVIII — начало XIX в. / под ред. Н. Ерёминой . — М. : Эксмо , 2007. — С. 645—646. — 784 с. — 5000 экз. ISBN 978-5-699-24458-4 .
  • Спички // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М. : Государственное издательство торговой литературы, 1960. — Т. VIII. — Стб. 364—368.

Ссылки

Источник —

Same as Спичка