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。那么,火柴为什么一擦就着?
妈妈准备生火做饭了。你急忙拿起火柴盒,用火柴头在盒边一擦,“嗤”的一声,火柴就燃着了。用火柴点火,实在大方便啦。在钻木取火的时代,人们为了得到一个火种,常常要付出艰苦的劳动。没有足够高的温度,那是无法把木头引燃的。
人类发明火柴,也经历了漫长曲折的过程,并不是轻而易举就办到了的。
二百多年前,在意大利的威尼斯出现了第一支火柴。那是一支巨型火柴,很象一根敲大鼓的木糙,糙头由一团氯酸钾药面做成。只要把火柴头浸到盛浓硫酸的瓦盆里,火柴就燃烧起来。这是由于氯酸钾碰到浓硫酸,发生猛烈的化学变化,又是发热,又是放氧气,于是,木棒就吐出了明亮的火焰。
那时候,这种火柴价格昂贵,即使是有钱人家也是几家合买一根。
这种最早的火柴使用起来很不方便人身上,浓硫酸溅在会烧坏衣服,伤害皮肤。
十九世纪初,瑞典人发明了摩擦火柴。火柴头上涂了一层白磷,模样也变得小巧灵便,长短已经接近今天使用的火柴。划火柴,不需要专门的火柴盒,找块粗糙的地方,墙壁、砖头或是鞋底,轻轻地一擦,火柴就燃着了。
这是因为白磷的着火点很低,超过40摄氏度就自动着起火来。再说,白磷有毒,那时候,有些制火柴的工人,由于吸入了白磷蒸汽而中毒死亡。因此,用白磷做火柴,实在不安全。
人们改用三硫化四磷来做火柴头,不再使用白磷,火柴仍然可以在鞋底上划出火来,而毒性和自动着火的危险减轻了许多,可是,这种改进了的火柴仍然不安全,在运输途中或者口袋里磨来蹭去,还可能发火,酿成火灾。
幸而在1845年发现了另一种没有毒的磷一红磷。此后,就用红磷代替白磷制造火柴了。1855年,瑞典人设计制造出了世界上第一盒安全火柴。安全火柴在火柴盒外侧涂上红磷,火柴头上有氯酸钾和三硫化二锑这两种引火药。当你擦火柴时,火柴头蹭下的一丁点儿红磷,由于摩擦生热,达到着火点,起火了。火星引着三硫化二锑,氯酸钾受热放出氧气,帮助燃烧得更旺。火柴杆是用松木或白杨木做的,前端又浸透了石蜡和松香,使火柴擦着后,火焰容易烧到火柴杆上去,发火的时间也长一些。
火柴一擦就着,关键在于红磷的着火点比较低。也就是说,只要有稍许一点热量(比如摩擦生的热)使红磷的温度升高到着火点以上,红磷就开始燃烧。