Zgodovina kemičnih tekem

Kemija kurjenja ognja z vžigalicami

Vžigalica uporablja kemično reakcijo, da ustvari plamen. Tim Oram, Getty Images

Če potrebujete zanetiti ogenj drgnete palice skupaj ali zlomite svoj priročen kremen? Verjetno ne. Večina ljudi bi uporabila vžigalnik ali vžigalico, da bi zanetila ogenj. Vžigalice omogočajo prenosen vir ognja, enostaven za uporabo. Mnogi kemične reakcije ustvarjajo toploto in ogenj , vendar so vžigalice dokaj nov izum. Vžigalice so tudi izum, ki se ga verjetno ne bi odločili ponoviti, če bi se civilizacija končala danes ali bi obtičali na puščavskem otoku. Kemikalije, ki jih uporabljajo sodobne vžigalice, so na splošno varne, vendar ni bilo vedno tako:

1669 [Hennig Brand ali Brandt, znan tudi kot dr. Teutonicus]

Brand je bil hamburški alkimist, ki je odkril fosfor med njegovimi poskusi obračanja navadne kovine v zlato . Dovolil je kad urin stati, dokler ne zgnije. Nastalo tekočino je zavrel v pasto, ki jo je segrel na visoko temperaturo, da je hlape potegnil v vodo in kondenziral v ... zlato. Brand ni dobil zlata, dobil pa je voskasto belo snov, ki se je svetila v temi. To je bil fosfor, eden prvih elemente, ki jih je treba izolirati razen tistih, ki obstajajo prosti v naravi. Pri izhlapevanju urina je nastal amonijev natrijev hidrogenfosfat (mikrokozmična sol), ki je po segrevanju dal natrijev fosfit. Pri segrevanju z ogljikom ( oglje ) ta razpade na beli fosfor in natrijev pirofosfat:
(NH₄)NaHPO₄—› NaPO₃+ NH₃+ H_dvaO
8 In tam₃+ 10C —› 2Na₄p_dvaO₇+ 10CO + P₄
Čeprav je Brand poskušal ohraniti svoj postopek skrivnost, je svoje odkritje prodal nemškemu kemiku Krafftu, ki je fosfor razstavljal po vsej Evropi. Pricurljala je vest, da je bila snov narejena iz urina, kar je bilo vse, kar sta Kunckel in Boyle potrebovala, da sta izdelala lasten način čiščenja fosforja.

1678 [Johann Kunckel]
Knuckel je uspešno proizvedel fosfor iz urina.

1680 [Robert Boyle]

Sir Robert Boyle je prekril kos papirja s fosforjem, z ločenim drobcem lesa, prevlečenega z žveplom. Ko bi les potegnili skozi papir, bi zagorel. Fosfor je bilo takrat težko dobiti, zato je bil izum le zanimivost. Boylova metoda izolacije fosforja je bila učinkovitejša od Brandove:

4NaPO₃+ 2SiO_dva+ 10C —› 2Na_dvaNi₃+ 10CO + P₄

1826/1827 [John Walker, Samuel Jones]

Walker je po naključju odkril torno vžigalico, narejeno iz antimon sulfid, kalijev klorat, gumi in škrob, ki izhajajo iz posušenega madeža na koncu palice, ki se uporablja za mešanje kemične mešanice. Svojega odkritja ni patentiral, vendar ga je pokazal ljudem. Samuel Jones je videl predstavitev in začel proizvajati 'Luciferje', ki so bile vžigalice, ki so se tržile v južnih in zahodnih državah ZDA. Luciferji naj bi se lahko eksplozivno vžgali in včasih metali iskre na veliko razdaljo. Znano je, da imajo močan vonj po 'ognjemetu'.

1830 [Charles Sauria]

Sauria je preoblikoval vžigalico z uporabo belega fosforja, ki je odpravil močan vonj. Vendar je bil fosfor smrtonosen. Mnogi ljudje so razvili motnjo, znano kot 'fosfana čeljust'. Otroci, ki so sesali vžigalice, so razvili deformacije okostja. Delavci v tovarni fosforja so dobili bolezni kosti. En zavitek vžigalic je vseboval dovolj fosforja, da bi ubil človeka.

1892 [Joshua Pusey]

Pusey je izumil škatlico za vžigalice, vendar je udarno površino namestil na notranjo stran knjige, da bi se vseh 50 vžigalic vžgalo naenkrat. Podjetje Diamond Match je pozneje odkupilo Puseyev patent in premaknilo udarno površino na zunanjost embalaže.

1910 [Podjetje Diamond Match]

S svetovnim prizadevanjem za prepoved uporabe vžigalic z belim fosforjem je podjetje Diamond Match Company pridobilo patent za nestrupeno vžigalico, ki je uporabljala seskvisulfid fosforja. Ameriški predsednik Taft je zahteval, da se Diamond Match odpove svojemu patentu.

1911 [Podjetje Diamond Match]

Diamond je svoj patent odstopil 28. januarja 1911. Kongres je sprejel zakon, ki uvaja previsoke davke na vžigalice z belim fosforjem.

Današnji dan

Butanski vžigalniki so v mnogih delih sveta v veliki meri nadomestili vžigalice, vendar se vžigalice še vedno izdelujejo in uporabljajo. Podjetje Diamond Match Company na primer izdela več kot 12 milijard vžigalic na leto. V ZDA se letno uporabi približno 500 milijard vžigalic.

Alternativa kemičnim vžigalicam je ognjevarno jeklo. Ognjevarno jeklo uporablja udarec in kovino magnezija za ustvarjanje isker, ki se lahko uporabijo za zanetitev požara.

Viri

• Crass, M. F., ml. (1941). »Zgodovina industrije vžigalic. 5. del.' Revija za kemijsko izobraževanje . 18 (7): 316–319. doi: 10.1021/ed018p316
• Hughes, J. P. W; Baron, R.; Buckland, D. H., Cooke, M. A.; Craig, J. D.; Duffield, D. P.; Grosart, A. W.; Parkes, P. W. J.; & Porter, A. (1962). 'Fosforna nekroza čeljusti: današnja študija: s kliničnimi in biokemičnimi študijami.' bratec J. Ind. z . 19 (2): 83–99. doi: 10.1136/oem.19.2.83
• Wisniak, Jaime (2005). 'Vžigalice - proizvodnja ognja.' Indijski časopis za kemijsko tehnologijo . 12: 369–380.