Внеклассное мероприятие "Все о спичках"

Химия в знакомых предметах: спички

Древний человек заметил, что при трении кусков древесины выделяется тепло, иногда его так много, что дерево тлеть и загораться

Гораздо эффективней высекание огня. Для этого использовали минерал пирит, название которого произошло от греческого слова «пирос» - огонь

Иоган Деберейнер в 1823 году изготовил первое огниво

Огниво было положено в основу работы зажигалок, хотя сейчас применяют совершенно другие материалы

Газовая зажигалка

Кремневая зажигалка

Водородное огниво

Добывание огня при помощи лупы

Спички есть в каждом доме. Но что мы знаем о них? Как следует из пародийного рассказа А.П.Чехова «Шведская спичка», российские крестьяне в начале 1880-х гг. имели только серные спички и лишь помещики, да и то не все, употребляли шведские. Из литературы XX в. можно почерпнуть, что некоторые барышни сводили счеты с жизнью, используя несколько головок фосфорных спичек. Герои немых фильмов Ч.Чаплина нередко зажигали спички о костюм. Чем же отличаются друг от друга серные, фосфорные и шведские спички? Какие спички служили реквизитом в фильмах Чаплина? Каковы спички сегодня? В чем состоит химическая основа их действия?

Макальные спички

Наверное история спички начинается все-таки с открытия Брандом белого фосфора, и синтезом хлората калия Бертолле . И первые "спички" были скорее "пиротехническими" или "прометеевыми". Огонь получался при погружении палочек с головками из смеси перхлората калия с сахаром в серную кислоту (1805 год). Как вариант этого процесса, маленький сосуд с кислотой мог уже находиться в головке и "разбиваться" при надавливании.

2КСlO 3 + 3S = 2КСl + 3SO 2

Реакция

сопровождалась выделением газообразного диоксида серы, который имеет характерный резкий, свойственный кислотам запах

3КСlO 3 + Sb 2 S 3 = 3КСl + Sb 2 О 3 + 3SO 2

Первые спички. Впервые успешно применить белый фосфор для зажигания спички трением удалось в 1830 французскому химику Ш.Сориа. Он не делал попыток организовать промышленное производство спичек, но спустя два года фосфорные спички уже выпускались в Австрии и Германии.

В начале 1830 -х гг. появились фосфорные спички. Студент-химик Шарль Сориа во Франции и химик Камертер в Германии были, видимо, среди первых, кому удалось найти легковоспламеняющиеся при трении составы с фосфором. Фосфор при горении превращался в оксид:

5КСlO 3 + 6Р = 5KСl + 3Р 2 O 5

Именно фосфорные спички эффектно запечатлены в фильмах Чаплина в некоторых игровых трюках.

Для изготовления спичек вместо КСlO 3 , а чаще как добавка к нему использовались также более дешевые вещества – селитра КNО 3 , дихромат калия К 2 Сr 2 O 7 , сурик Pb 3 O 4 , диоксиды марганца МnО 2 и свинца РbО 2 , вместо камеди – декстрин и различные клеи.

В 1847 г. австрийский химик Шреттер открыл красный фосфор, активность которого гораздо ниже, чем у белого фосфора. Теплота сгорания красного фосфора до пентаоксида ненамного (на 1,1%) меньше, чем белого, но красный окисляется медленнее белого и самовоспламеняется на воздухе лишь при наличии следовых количеств примесей белого фосфора .

Братья Йохан и Карл Лундстремы (один - инженер, а другой - предприниматель), творчески осмыслив зарубежный опыт, создали Фосфорную долину - инновационное производство спичек:

Безопасные спички. Первые безопасные спички, были созданы в 1845 в Швеции, где их промышленное производство начал в 1855 братьями Лундстрем. Это стало возможным благодаря открытию А.Шреттером (Австрия) в 1844 неядовитого аморфного фосфора. 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.

Состав спичечной головки

Бертолетова соль KClO 3 , дихромат калия K 2 Cr 2 O 7

Окислители

Сера S

Восстановитель (горючее вещество)

Свинцовый сурик Pb 3 O 4 , железный сурик Fe 2 O 3

Пигменты

Костный клей

Связующее

Оксид цинка ZnO

измельченное стекло

Наполнители:

для снижения реакционной способности

для увеличения силы трения

Состав намазки спичечной коробки

Бертолетова соль KCLO 3 , сульфид сурьмы Sb 2 S 3

Восстановители (горючие вещества)

Свинцовый сурик Pb 3 O 4 , железный сурик Fe 2 O 3

Пигменты

Костный клей

Связующее

Оксид цинка ZnO

Мел CaCO 3

измельченное стекло

Наполнители:

для снижения реакционной способности

для увеличения силы трения

А вот первые фосфорные спички, привезенные в Россию в 1836 году из-за рубежа, стоили недёшево - 1 рубль серебром за 100 штук. Впрочем, уже через несколько лет в стране появились свои фабрики и цена на спички резко упала до 3-5 копеек за сотню.

В то время головка спички изготавливалась из смеси бертолетовой соли с серой и клеем и зажигалась от трения о шероховатую поверхность, что часто приводило к самовоспламенению. Поэтому, в 1848 году, Николай I издал указ, согласно которому, спички разрешалось производить лишь в Петербурге и Москве и упаковывать их по 1000 штук в жестяные коробки. Указ действовал до 1869 года, когда Александр II разрешил производить "выделку фосфорных спичек и продажу их без особых ограничений".

В 1913 году в Российской Империи действовали 115 спичечных фабрик, на которых работали около 22 тысяч человек.

Советский Союз был одним из крупнейших экспортёров спичек. В 1960-х г.г. наша страна вышла на первое место в мире по их

производству, а спичечная этикетка стала мощным средством рекламы и пропаганды.

Лучшим деревом для производства спичек является осина

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПИЧКИ

Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождём.

Сигнальные — дающие при горении цветное пламя.

Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.

Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.

Каминные — очень длинные спички, чтобы зажигать камины.

Хозяйственные — имели, как теперь говорят, «экономичную упаковку».

Газовые — чуть более короткие, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.

Декоративные (подарочные, коллекционные) — ограниченные выпуски коробков с различными рисунками (подобно почтовым маркам), сами спички часто имели цветную головку (розовую, зелёную). Выпускались также отдельно наборы этикеток размером с коробок.

Коллекционеры спичек

Н.Басков

Вера Кузьмина

Шедевры из спичек

Филумения.

памятник спичкам установлен в парке Барселоны.

Спичка - совершенство!

Лишнего – ничуть!

Ты к любви, к блаженству

Освещаешь путь!