火柴是誰發明的 火柴的發明歷史
火柴是根據物體摩擦生熱的原理,利用強氧化劑和還原劑的化學活性,制造出的一種能摩擦發火的取火工具。大家對于火柴的知識了解嗎?知道是誰發明的嗎?知道當中的發明歷史嗎?下面跟隨學習啦小編一起來看看吧。
火柴的發明者以及發明歷史
火柴是由誰發明的呢?根據記載最早的火柴是由中國人在公元577年發明的,當時是 南北朝時期 ,戰事四起,北齊腹背受敵,物資短缺,尤其是缺少火種,燒飯都成問題,當時后妃和一班宮女神奇地發明了火柴,不過中國古代的火柴都只不過是一種引火的材料。其后在 馬可波羅時期傳入 歐洲,后來歐洲人就在這個基礎上發明一度被 中國人稱為“ 洋火”的現代火柴。“洋火”能借著摩擦生火。而發明這種火柴的人是英國的 沃克,他在1826年利用 樹膠和水制成了膏狀的 硫化銻和 氯化鉀,涂在火柴梗上并夾在砂紙上拉動便產生火。
可是早期生產的火柴有兩個非常致命的缺點:(1)白磷是非常稀少及遇熱容易自燃,非常危險,(2)白磷是有毒的,造火柴的工人一不小心就會中毒身亡。在1852年經過瑞典人距塔斯脫倫姆的改進,發明了安全火柴。以磷和硫化合物為發火物,必須在涂上紅磷的匣子上摩擦才能生火,安全程度提高。但在安全火柴發明之前,人們可是經歷了一代代不停的探索呢。
安全火柴中的成分分別是:火柴頭主要由氧化劑(KClO3)、易燃物(如 硫等)和 粘合劑等組成。火柴盒側面主要由 紅磷、 三硫化二銻、粘合劑組成。當劃火柴時,火柴頭和火柴盒側面 摩擦發熱,放出的熱量使KClO3分解,產生少量 氧氣,使紅磷發火,從而引起火柴頭上易燃物(如硫)燃燒,這樣火柴便劃著了。
安全火柴的優點在于把紅磷與氧化劑分開,不僅較為安全,而且所用化學物質無毒性。所以也被稱為安全火柴。火柴頭上主要含有氯酸鉀、 二氧化錳、 硫磺和 玻璃粉等。火柴桿上涂有少量的 石蠟。火柴盒兩邊的摩擦層是由紅磷和玻璃粉調和而成的。火柴著火的主要過程是:(l)火柴頭在火柴盒上劃動時,產生的熱量使磷燃燒;(2)磷燃燒放出的熱量使氯酸鉀分解;(3)氯酸鉀分解放出的氧氣與硫反應;(4)硫與氧氣反應放出的熱量引燃石蠟,最終使火柴桿著火。
既然火柴在南北時期才發明,那么前人是怎樣生火呢?原來古人是利用兩根木枝互相摩擦而生火,繼后使用 打火石及鐵片,但生火需時比較長,需要一、兩分鐘。火柴的出現令人們的生活變得更方便,到了近代, 打火機與及電子打火器已逐漸取代傳統火柴的地位,但火柴還有其獨特的一面是無可取替的,就是它所產生的 火焰顏色是最美的。
火柴的發火原理
火柴有摩擦火柴(又稱硫化磷火柴)與安全火柴之分,其發火原理不盡相同。
摩擦火柴藥頭的主要成分是 氯酸鉀和 三硫化四磷,稍在粗糙表面摩擦、產生的熱足以使這兩種物質起化學反應而發火。
安全火柴藥頭中以 硫磺取代三硫化四磷。一般的摩擦熱不足以使藥頭起反應,只有在火柴盒側面的磷層上擦劃時,摩擦熱先使硫與氯酸鉀發生反應,放出較多的熱能,促使藥頭中的化學物質產生反應而發火。它的反應過程如下:
2KClO3+ 3S──→2KCl + 3SO2+ 1137kJ
上述化學反應過于劇烈,發火太猛,不利于使用。為了控制發火速度,藥頭中還需加入一些石英粉等填充劑,使藥頭發火緩和、穩定;此外,還加入 重鉻酸鉀和顏料等,以改善抗潮性能和外觀。若以淀粉、蟲膠等代替硫磺并加入一些香料,便制成無硫芳香火柴,燃燒時不產生 刺激性氣體SO2,且能散發香味,使人感到舒適。
火柴被淘汰的原因
由如今生活水平不斷提高,從實用性和環保的角度人們離開了火柴,改而購買打火機。
從附加商業利益來說,世界上有18.8億的煙民,對于這么大的一個群體來說火機的需求是非常龐大的,而打火機作為一種實用的廣告媒體,其作用是不言而喻。
總的來說是于現代工具的發展,很多人使用打火機而逐漸淘汰了火柴的使用。
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