Мы проследили в самых существенных чертах длинный и долгий путь, приведший наконец к тому удобному и безопасному способу добывания огня, который предоставляет теперь в наше распоряжение коробочка спичек. Посмотрим же поближе, что представляет собой современная спичка.
Современная спичка
Знакомая незнакомка
Каждый из нас (а особенно курящий) обычно не один раз в день зажигает спичку. С ней мы близко знакомимся с самого детства и как будто бы очень хорошо ее знаем.
Но здесь опять повторяется обычная история: хорошо знакомая нам вещь, которой мы ежедневно пользуемся и с которой свыклись, оказывается на деле, если подумать хорошенько, очень мало нам известной. Найдется ли например хотя один москвич, который сказал бы, что он не знает, что такое трамвай. Но если бы вы попробовали для проверки опросить всех пассажиров переполненного вагона московского трамвая о том, как устроен трамвай, какой путь совершает в нем электрический ток и т. п., то можете быть уверенным, что толковый и вразумительный ответ вы получили бы от очень немногих. То же самое и со спичечной коробкой.
Чем покрыты боковые поверхности коробки? Из чего состоит головка спички? Из какого дерева сделаны коробка и заключенные в ней спички? Почему спичка легко зажигается при трении о боковую поверхность коробки и не зажигается (или зажигается лишь с очень большим трудом) при трении о другие поверхности? Чем пропитана соломка спички? — Много ли найдется среди ваших знакомых таких, которые сумеют хоть приблизительно ответить на эти вопросы? А вы сами?…
Познакомимся же несколько ближе с «хорошо знакомой» нам незнакомкой — коробочкой спичек.
Вот она лежит перед нами.
Проводим пальцем по боковой поверхности: на ней нанесен тонкий слегка шероховатый слой какого-то состава. Главными его составными частями являются красный фосфор и сернистая сурьма, но сюда же входят еще связующие вещества (клей, гуммиарабик, декстрин и т. п.), красящие вещества (перекись марганца, сажа) и вещества как бы «разжижающие» фосфор и придающие в то же время поверхности шероховатость (стеклянный порошок, инфузорная земля, железный сурик и т. п.).
Открываем коробочку и вынимаем спичку. Длина ее обычно около 45 мм, сечение 2 мм. Соломка спички сделана из того же материала, что и коробка, т. е. чаще всего из осины. Иногда вместо осины берут тополь, липу, березу… Осина здесь наиболее пригодна потому, что ее древесина отличается хорошей пористостью, благодаря чему она легко поддается пропитке парафином (для более легкой воспламеняемости) и противотлеющими составами.
Да, если у вас в руках хорошая спичка, то она при горении только обугливается, но не тлеет. От тлеющей спички, головка которой так скоро отпадает, не успев погаснуть, легко может возникнуть при неосторожности пожар. Чтобы спичка не тлела, соломку пропитывают фосфорнокислым аммонием, кислым раствором суперфосфата или другим противотлеющим составом. При горении спички этот состав плавится и, обволакивая уголек соломки, прекращает к нему доступ воздуха и тем самым предотвращает тление.
К цветной головке спички, покрывающей верх соломки на 3–4 мм, отнеситесь с уважением: в ее состав входит около десятка различных веществ, которые молено разбить на следующие группы.
1. Окислители, т. е. вещества, вызывающие вспышку и воспламенение зажигательной массы. Главным из них является, как вы уже знаете, легко отдающая свой кислород бертолетова соль. Кроме нее здесь для той же цели служит хромпик К2Сr2O7 (готовится из минерала хромистого железняка).
2. Катализаторы, т. е. вещества, ускоряющие реакцию, в данном случае способствующие отдаче кислорода бертолетовой солью. К ним относятся здесь перекись марганца, сурик и пр. Например присутствие 25 % перекиси марганца понижает ту температуру, при которой бертолетова соль отдает свой кислород, с 388 до 250°.
3. Горючие вещества, которые, так сказать, разжигают соломку, — сера, канифоль, клей, парафин и др.
4. Наполнители, замедляющие горение, предотвращающие взрыв и разбрызгивание зажигательной массы, а также увеличивающие трение, — стекло, цинковые белила (окись цинка ZnO), инфузорная земля и т. п.
5. Клеющие вещества (клей, гуммиарабик, мука), которые связывают между собой составные части массы и не позволяют головке отскакивать от соломки.
6. Красящие вещества (сажа, краски и т. п.), придающие головке красивый вид.
Как же зажигается спичка?
Вы чиркаете спичкой по намазке на боковой поверхности коробки. От трения нагревается соответствующее место головки и намазки, фосфор вспыхивает за счет кислорода бертолетовой соли и воспламеняет головку…
Но естественно возникает вопрос: если загорается фосфор, то почему не вспыхивает вся боковая поверхность коробки? Ведь фосфор распределен по всей поверхности, покрытой намазкой!
Это так, но горение фосфора происходит только по линии трения и не распространяется дальше потому, что этому препятствуют посторонние вещества, входящие в состав намазки.
Итак головка спички воспламенилась (о другую поверхность ее зажечь трудно, так как состав головки для своего воспламенения требует довольно высокой температуры).
Масса головки горит и горит главным образом за счет того кислорода, который выделяют окислители; отдачу кислорода, как мы видели, повышают при этом катализаторы.
Но масса горит быстро, гораздо быстрее, чем мы успели рассказать о процессе ее горения, и поэтому она сама по себе не успевает зажечь соломку. Вот почему последнюю пропитывают под головкой такими веществами, которые легко загораются. Твердый парафин например превращается при этом в пар, загорается и зажигает соломку.
Вот какова современная спичка. Вы узнали теперь о ней вероятно больше, чем знали до сих пор, и сумеете лучше ответить на вопросы, заданные двумя страницами раньше!
Не все такие
Мы только что описали наиболее распространенный в настоящее время тип спички. Но не все спички такие, немало выделывается их и других сортов, особенно за границей.
Выделывают например спички-книжечки — тонкие пакетики, которые очень удобно носить в боковом кармане. Они содержат два ряда плоских спичек, деревянных или бумажных, внизу соединенных в одно целое. При надобности каждую спичку легко отломить и зажечь трением о намазку, помещенную внутри пакета. Особенное распространение получили в Америке изящные бумажные спичечные книжечки, соломка для которых выделывается из различных отбросов древесины. Изготовляются эти спички целиком одной машиной-автоматом, выбрасывающим совершенно готовые книжечки, содержащие по 20 спичек каждая.
В особых восковых спичках-свечечках соломку заменяет хлопчатобумажный фитиль, пропитанный смесью воска и стеарина или воска и парафина. Такие спички горят дольше и светлее обыкновенных, так что ими можно пользоваться в нужных случаях и для освещения, конечно только на короткое время.
Есть и специальные спички для путешествий, экспедиций, охотников и т. п., отличающиеся тем, что они не гаснут на ветру. Если вам приходилось когда-нибудь при сильном ветре сжечь чуть не целую коробку спичек, все-таки не разжегши огня, то вы конечно сумеете оценить по достоинству негаснущие спички. Головка этих спичек по составу похожа на головку обыкновенной спички, но соломка их покрыта примерно на две трети своей длины горючей массой вроде той, которую употребляют для фейерверков: зажженная она уже не тушится ветром. Такая масса делается например из смеси бертолетовой соли, сахара и красного фосфора с клеящими, красящими и наполняющими веществами.
Старые фосфорные спички при всех своих недостатках отличались одним чрезвычайно ценным для потребителя качеством, а именно тем, что они зажигались при трении о любую поверхность. Поэтому понятны попытки изготовить и безопасные спички, обладающие этим же свойством. Такие попытки делались неоднократно, и на международном рынке не раз появлялись всюду зажигающиеся спички. Зажигательная масса их состояла из смеси веществ, богатых кислородом (бертолетовой соли, хромпика и пр.), с веществами, способствующими воспламенению (сернистая сурьма и др.). Но выделка таких спичек не получала широкого распространения, так как они обходились дороже обыкновенных. В настоящее время появились всюду зажигающиеся сесквисульфидные спички, главной составной частью зажигательной массы которых является сернистое соединение фосфора — фосфорсесквисульфид P4S3. Последний неядовит и отличается легкой воспламеняемостью.
