Τι συμβαίνει όταν ανάβετε ένα σπίρτο

Το σπίρτο εφευρέθηκε το 1827, σήμερα, οι περισσότεροι άνθρωποι το θεωρούν δεδομένο.

Ας αναλύσουμε τα υλικά και τις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στο σπίρτο.

Βασικά υλικά

Τρίγωνο της φωτιάς

Καύσιμο: Θείο

Οξειδωτικό: Χλωρικό Κάλιο

Πηγή θερμότητας: Ερυθρός Φώσφορος

Επιπλέον

Το ξύλο του σπίρτου εμποτίζεται με:

· Ζεστό κερί παραφίνης, ώστε η φλόγα να συνεχίσει να καίει στο ξύλο

· Φωσφορικό Αμμώνιο, καταστέλλει τη φλόγα μετά από λίγο

Το κεφάλι του σπίρτου περιέχει:

· Ζελατίνη, δένει τα υλικά και χρησιμεύει ως επιπλέον καύσιμο

· Σκόνη γυαλιού, δημιουργεί τριβή και δένει τα υλικά

Το άναμμα

Ο φώσφορος είναι ο πρωταγωνιστής στο άναμμα ενός σπίρτου. Και όπως πολλοί αστέρες του Χόλιγουντ, είναι ασταθής, ευαίσθητος και ζωηρός. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον λευκό φωσφόρο, ο οποίος καίγεται μόλις έρθει σε επαφή με τον αέρα και χρησιμοποιήθηκε ως υλικό στα πρώτα σπίρτα.

Στα σύγχρονα σπίρτα χρησιμοποιείται ένα αλλότροπο του ίδιου στοιχείου που ονομάζεται ερυθρός φώσφορος. Αλλά ο λευκός φώσφορος κάνει ακόμη μία guest εμφάνιση: Η τριβή της σκόνης γυαλιού παράγει αρκετή θερμότητα ώστε να μετατρέψει ένα μέρος του ερυθρού φωσφόρου σε λευκό φώσφορο.

Προσθέτοντας καύσιμα στη φωτιά

Ο φωσφόρος από μόνος του θα έκανε ένα θεαματικό (αλλά σύντομο) one-man show.

Για να διατηρηθεί η φλόγα χρειάζεται κάτι να κάψει και περισσότερο οξυγόνο από ό,τι μπορεί να πάρει από τον αέρα. Το καύσιμο, το θείο και το οξειδωτικό, το χλωρικό κάλιο, ενώνουν τις δυνάμεις τους.

Η θερμότητα που παράγεται από τον φώσφορο είναι αρκετή για να αντιδράσει το χλωρικό κάλιο, και παράλληλα, να απελευθερώσει οξυγόνο.
Αυτό το οξυγόνο ενώνεται με το θείο, επιτρέποντας στη φλόγα να διατηρηθεί για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε να ανάψουμε ένα κερί ή το μπάρμπεκιου.

Και σε περίπτωση που αναρωτιέστε, το σπίρτο δεν είναι μια φυσική κοκκινομάλλα: Προστίθεται κόκκινη χρωστική ουσία στην άκρη για να δώσει μια πιο εντυπωσιακή πινελιά.

Έτσι λειτουργούν τα απλά σπίρτα, στα οποία όλα τα συστατικά συσκευάζονται μαζί στο κεφάλι του και ανάβουν κατόπιν τριβής σε οποιαδήποτε σκληρή επιφάνεια.

Στα σπίρτα ασφαλείας, ο φώσφορος βρίσκεται σε μια ξεχωριστή επιφάνεια.

Τα σπίρτα ασφαλείας είναι «ασφαλή» επειδή δεν αυτοαναφλέφονται. Θα πρέπει να το τρίψετε πάνω σε μια ειδική επιφάνεια, προκειμένου να ανάψει.

Η κεφαλή του σπίρτου περιέχει θείο (μερικές φορές σουλφίδιο του αντιμόνιου (ΙΙΙ)) και οξειδωτικούς παράγοντες (συνήθως χλωρικό κάλιο), με σκόνη γυαλιού, χρωστικές, πληρωτικά, συνδετικά κατασκευασμένα από κόλλα και άμυλο.

Η επιφάνεια αποτελείται από σκόνη γυαλιού ή διοξειδίου του πυριτίου (άμμο), ερυθρό φώσφορο, συνδετικό και υλικό πλήρωσης.

Η τριβή γυαλί-με-γυαλί του σπίρτου ασφαλείας με την επιφάνεια, παράγει θερμότητα, μετατρέποντας μια μικρή ποσότητα ερυθρού φωσφόρου σε λευκό φώσφορο. Ο λευκός φώσφορος αναφλέγεται αυθόρμητα, το χλωρικό κάλιο αντιδρά απελευθερώνοντας οξυγόνο. Τότε, το θείο αρχίζει να καίει και αναφλέγει το ξύλο του σπίρτου.

 

Πηγές:

How Matches Work discovery.com

How Do Safety Matches Work? chemistry.about.com