Какое сырье используется для безопасных спичек

Спички - это инструмент, который может выделять тепло посредством трения, используя химическую активность сильных окислителей и восстановителей для зажигания огня в соответствии с принципом тепловыделения объектов трением.

1. Какое сырье используется для безопасных спичек?

Спички, которые мы часто используем, называются безопасными спичками. Сторона спичечного коробка покрыта красным фосфором (воспламенитель) и трисульфидом сурьмы (Sb2S3, легковоспламеняющийся); веществами на головке спички обычно являются KClO3, MnO2 (окислитель) и S (горюч).

Когда они находятся в трении, тепло, выделяемое трением, нагревает красный фосфор в контакте с KClO3 и т. д. и сжигает горючие вещества на головке спички, тем самым воспламеняя спичку.

Преимущество безопасных спичек заключается в том, что красный фосфор нетоксичен, и он, и окислитель прикреплены к сторонам спичечного коробка и спички соответственно и не соприкасаются, когда они не используются.

Состав безопасных спичек: Головка спички: окислитель (KClO3, MnO2), горючее вещество (например, сера и др.), связующее.

Сторона спичечного коробка: красный фосфор, трисульфид сурьмы, клей.

Причины возгорания: трение → тепло → разложение KClO3 → воспламеняется красный фосфор → горючие вещества (например, сера) на головке спички горят.

Преимущества: красный фосфор отделен от окислителей, относительно безопасен и нетоксичен.

Предшественник безопасной спички был основан на том принципе, что спичка, покрытая смесью желтого фосфора, загорится, если ее потереть или ударить о любую твердую поверхность.

Во избежание опасности, она усовершенствована до предохранительной спички. Чтобы загореться, ему приходится тереться о красную фосфористую сторону спичечного коробка. Поэтому это называется безопасным матчем.

Спички трения можно зажечь, если потереть их о любую шероховатую поверхность. Процесс изготовления безопасных спичек заключается в нанесении на головку спички смеси нитрата калия, угольного порошка, клея и т. п., смеси трисульфида тетрафосфора, оксида свинца или других окислителей, стеклянного порошка и клея.

После того, как шероховатая поверхность натерта, тепло, выделяемое трением, заставляет внешнюю смесь сильно действовать, воспламеняя внутреннюю смесь, которая, в свою очередь, воспламеняет пропитанную парафином спичку.

2. Причины, по которым в безопасных спичках не используется белый фосфор

При проведении химических экспериментов или изготовлении безопасных спичек обычно используется красный фосфор, поскольку он нетоксичен и не самовозгорается. Температура воспламенения выше 200°C (около 260°C), и он сгорает в кислороде с образованием белого порошкообразного твердого пятиокиси фосфора.

(1) Поскольку белый фосфор может самовозгораться, а красный фосфор не может, красный фосфор имеет более высокую температуру воспламенения, чем белый фосфор; в условиях воспламенения фосфор реагирует с кислородом с образованием пятиокиси фосфора. Химическое уравнение этой реакции:

(2) Явление горения железной проволоки в кислороде: сильное горение, искрение, выделение большого количества тепла и образование черного твердого вещества.

Железо реагирует с кислородом в условиях воспламенения с образованием оксида железа. Химическое уравнение этой реакции:

(3) Поместите осветленную известковую воду в воздух, так как воздух содержит CO2, на поверхности будет образовываться белая пленка; в этой реакции углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция с образованием осадка карбоната кальция и воды.

Химическое уравнение этой реакции:

(4) SO2 может обесцвечивать пурпурный раствор перманганата калия; сера реагирует с кислородом в условиях воспламенения с образованием диоксида серы.