火柴的前世今生

2012-04-29 00:44大德
初中生学习·高 2012年4期
关键词:氯酸钾树胶火柴盒

大德

远古时代,人们取火只能利用自然火。自然火是森林偶然被雷击引起的,或是地下的天然气冒出地面偶而燃着的。

其实,火柴的类似物在我国11世纪初就曾被试制过。北宋初年,民间用沾有硫磺的杉条摩擦引火,人们称它为“发烛”。但它和“盗火神”一样,并不是人类理想的引火工具。火柴的真正问世,当属磷头火柴的使用。

到17至18世纪,欧洲兴起了科学实验,随着近代化学的产生,化学家们发现了一些物质,利用它们可以进行化学反应取火,这才逐渐出现了现代火柴。

1669年,德国炼金术士布朗特在汉堡冶炼各种金属,企图从中炼出黄金。一天,他在“点石成金”的试验里,把白砂和小便放在曲颈甑中加热,当火烧得很旺时,突然从瓶里冒出一股白烟,凝结成一团白蜡样的东西。这团东西在黑暗中会闪闪发光,涂在墙壁上会留下光亮的痕迹,一遇到空气就会自燃起来。布朗特给这种“怪物”取名为磷,意即发光体。他将磷的秘密高价卖给了一位富商。1667年,该富商将磷带到英国,遇到了著名科学家波义耳。波义耳经过研究,掌握了制白磷的技术,并开始了制造火柴的试验。这样,在18世纪末的欧洲开始出现利用白磷取火的磷烛、磷瓶等。这可以被认为是最早出现的火柴了。

到了19世纪初,又出现了利用另外一些化学物质的化学反应取火的装置。化学家尚塞尔创造一种“瞬息点火盒”。这是一个小的金属盒,内装一小瓶紧塞着塞子的硫酸和一些小木条。木条头预先涂敷有氯酸钾、硫黄和树胶的混合物。使用时将木条头浸取硫酸,取出后着火。这是由于氯酸钾与硫酸进行化学反应,会产生热量,使易燃物燃烧。这种取火装置在欧洲和美国流行了将近40年。

1807年,在欧洲还出现了一种电气灯。这是利用起电盘产生的火花点燃从气体发生瓶中放出的氢气。这种取火装置再带一个起电盘,显然是笨重的。到1823年,德国化学家德柏莱纳改装了它,改装后的灯被称为德柏莱纳灯。原理是在氢气出口处按置一块铂棉,它可以吸附空气中的氧气,当氢气从气体发生瓶中被放出时便会冲击氧气而着火。这就不再需要起电盘了。这种灯也曾流行一时,成为一种很时髦的事物,但是铂棉会很快失效,须要不断地更换。

还有一种取火方式叫做自燃器。是将碳酸钾、明矾和炭粉混合物放置在铁筒中,在隔绝空气的情况下加热,反应后产生金属钾。使用时将冷却的混合物倾倒出少许,其中金属钾与空气中的水分迅速反应,产生火花,便可点燃可燃物。

一直到1827年,在英国首次出现了今天这种磨擦火柴。创造人是瓦克。这种火柴是在小木条头上渍涂氯酸钾、三硫化二锑和树胶的混合物,使用时将木条头在砂纸上磨擦着火。在至今保留下来的他的售货日记上还写着他第一次出售这种火柴是在1827年4月7日。两年后,这种火柴传到了英国首都伦敦。一位青年化学家约翰斯仿制了它,并将它盛放在长方形卡片制成的小盒中出售,起名叫Lucifer。这种火柴着火效果不佳,使用时要将火柴头放置在对折起来的砂纸中间,并用手指紧捏,用力拖拉火柴杆后才能着火。着火后还会出现小爆炸,火花四溅。这导致其很快就在市面上消失了。

1830年,法国的一位医生索里尔首先用白磷代替瓦克磨擦火柴头中的三硫化二锑。这样着火效果很好,轻微一擦就着火。德国、匈牙利和欧洲其他各国都先后仿制,迅速发展。

但是,制造火柴的工人却一个又一个被病魔缠身或死亡,使用这种火柴的人突然被放在衣兜里的火柴引火烧身。原因是白磷有剧毒,0.1克白磷便足以致人死亡,人吸入白磷蒸气后会发生牙床骨坏死病,氯酸钾和白磷混合受到轻微磨擦就会着火。

于是,出现了各种改革方案:用机械代替手工操作,加强火柴制造厂房的空气流通,以减少工人接触白磷和吸入白磷蒸气的可能;在火柴头外层加涂油漆封固,利用氧化铅等氧化剂代替氯酸钾,尽可能减少白磷用量。这样差不多维持了20年,因为始终没有找到代替白磷的化学物质,这种有效着火的火柴是当时唯一可以使用的火柴。

1847年,瑞典化学教授帕斯赫提出用红磷代替白磷制造火柴。欧洲各国相继试制,均未成功。原因是,红磷和氯酸钾混合受到撞击会发生爆炸,如果采用其他氧化剂代替氯酸钾,着火效果都不好。只有把氯酸钾和红磷分隔放置。这样就出现了两头火柴,就是说,在火柴的一头渍涂氯酸钾、硫黄、玻璃粉和树胶的混合物。使用时在火柴中间折断,然后使两头互相磨擦着火。使用效果很好。这种火柴很快在欧洲各国和美国、加拿大等国流行。

到1855-1856年间,英国一位药剂师阿尔布拉特、瑞典一位火柴制造厂主伦德斯特罗姆和德国化学家博特格先后将火柴梗渍涂氯酸钾、三硫化二锑和树胶的混合物,在火柴盒两侧涂红磷药料,使用时,将火柴梗在火柴盒侧面轻轻擦划,即能发火。至此我们今天使用的安全火柴就诞生了。

到了1898年,法国两位化学家席文和卡汉利用三硫化四磷代替白磷或红磷制造火柴,用它和氯酸钾、硫黄和树胶等混合后渍敷在火柴头上,制成的火柴在粗糙的墙壁、地面、鞋底等处磨擦都可以着火。这种被称为磨擦火柴的火柴由于使用方便,着火效果好而流行一时。但却终因太易着火,偶尔不慎磨擦着火会引起火灾,在安全方面敌不过安全火柴而被淘汰。

近几十年来,随着科学技术的发展,世界各国的火柴制造业也在品种上标新立异,以争夺市场。苏联发明了一种强烈高温火柴,每根能点燃3小时,它会发出像氢氧吹管一样猛烈的火焰,可以用来代替电焊、切断和焊接钢铁。

日本有一种“浮士绘版画”火柴盒,每根火柴长12厘米,包装相当别致,火柴盒像本古书,一度风行全世界。

美国有位年轻的工程师,综合多种化学元素,发明了一种“永生火柴”,据说只要备有一根,便能长期使用。可是这位发明家成了火柴老板的眼中钉,就在他宣告试验成功的当晚,便遭到了刺杀。后来,奥地利的一位化学家也研制了一种永久火柴,不过他的工艺配方很快就被瑞典大王克鲁格收买,人也被软禁了。

美国钻石火柴公司还发明了一种新式安全火柴,它燃烧的热度只有目前火柴的一半,而且能自行熄灭。

此外,还有音乐火柴、多次燃烧火柴、自启式火柴、微声火柴、电影火柴、感光火柴、高级芳香火柴等等,真是五花八门,应有尽有。由此也看出,火柴永远不会被各种现代化的打火机完全取代。小小的火柴就是这样在安全和易着火这两方面的相互矛盾中逐渐演变发展,经历了一百多年。

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