Zloženie zápaliek: vlastnosti a funkcie komponentov, zapaľovací mechanizmus

V súčasnosti sú zápalky veľmi obyčajným predmetom do domácnosti, ktorý na prvý pohľad nie je zvlášť zaujímavý. Napriek tomu majú tieto tenké drevené tyčinky celý rad vlastností, ktoré zabezpečujú účinnosť a bezpečnosť ich použitia. Zloženie zápaliek je veľmi zložité a obsahuje mnoho komponentov, z ktorých každá plní svoju vlastnú funkciu.

Z čoho sú zápalky vyrobené

Každá zhoda sa skladá z dvoch častí:

• z drevenej palice, inak nazývanej slama;
• zápalná hlava.

Ten funguje iba pri kontakte so špeciálnou vrstvou, ktorá sa nazýva nátierka alebo strúhadlo. Aplikuje sa na bočné povrchy skrinky a slúži na primárne zapálenie zápalky. Chemické zloženie mriežkovej hmoty je veľmi zložité.

Slamky sa najčastejšie vyrábajú z borovice alebo osiky, ale možno použiť aj topoľ, Lipu a iné vhodné horniny. V tomto prípade je surovinou tenká páska (dyha) odstránená z kôry stromu.

Hlava je najkomplexnejšia a viaczložková časť zápasu. Je to zápalná hmota upevnená na konci slamy.

Aké vlastnosti by mala mať zhoda

Okrem dobre známej schopnosti vznietiť sa v dôsledku trenia o škatule majú zápalky nasledujúce vlastnosti:

• žeravý uhlík spálenej časti slamy nie je tlejúci, čo je potrebné pre požiarna bezpečnosť;
• plameň, ktorý vznikol na hlave, nezhasne okamžite, ale prechádza na slamu;
• troska zo spálenej hlavy sa nerozpadá;
• náter sa úplne nezapáli (iba v mieste kontaktu s hlavou).

Všetky tieto podmienky sú splnené vďaka špeciálnemu zloženiu zápasov. Navyše aj najjednoduchšia časť-slama-je impregnovaná špeciálnymi chemikáliami.

Zloženie hlavy zápasu

V súčasnosti existuje veľa receptov na zápalné masy. V každom zápase však zloženie hlavy vždy zahŕňa nasledujúce skupiny látok:

• oxidačné činidlá-poskytujú kyslík, poháňajú proces gorenje (bichromit alebo chlorečnan draselný, bertolevova soľ, pyrolusit atď..);
• horľavé zložky — ako také je možné použiť rôzne látky (síra, organické lepidlá rastlinného a živočíšneho pôvodu, zlúčeniny fosforu);
• farbivá-dávajú hlave určitú farbu;
• plnivá-zabrániť rýchlemu gorenje (oxid železitý, drvené sklo);
• stabilizátory kyslosti-zabraňujú výskytu vedľajších chemických reakcií (uhličitan vápenatý, oxid zinočnatý atď..);
• lepiace látky-upevňujú všetky komponenty a zároveň majú horľavé vlastnosti.

Niektoré komponenty navzájom úzko spolupracujú a vykonávajú niekoľko funkcií naraz. Pyrolusit teda slúži nielen ako zdroj kyslíka, ale tiež katalyzuje rozklad bertolejovej soli a oxid železitý zabraňuje výbušnému vznieteniu a zároveň dodáva hlave charakteristickú farbu (hrdzu).

Je teda zásadne nesprávne tvrdiť, že kľúčovou zložkou zápalkovej kompozície je síra alebo fosfor. Prítomnosť horľavej látky schopnej vznietiť sa z trenia sama osebe neposkytne požadovaný účinok. Zapálenie hlavy a šírenie ohňa na základňu slamy je celý reťazec fyzikálno-chemických procesov.

Zloženie zápaliek závisí aj od ich rozmanitosti. Niektoré sú teda schopné vznietiť sa na akomkoľvek povrchu, ktorý poskytuje dostatočné trenie — zatiaľ čo iné-iba pri interakcii s príslušným náterom aplikovaným na škatule. V druhom prípade hovoríme o takzvaných bezpečnostných zápalkách, ktorých hlavy neobsahujú primárnu horľavú látku, ktorou je sulfid fosforečný. Táto zložka je prítomná iba v mriežkovej hmote.

Slama

Slamené drevo musí spĺňať niekoľko požiadaviek:

• vysoká pórovitosť-poskytuje dobrú schopnosť absorbovať chemikálie;
• tuhosť-zabraňuje ohnutiu zápalky v okamihu jej nárazu na povrch za účelom zapálenia;
• jednoduchosť spracovania.

Posledná uvedená vlastnosť je potrebná na ľahkú manipuláciu so surovinami pri výrobe tenkých tyčí požadovanej veľkosti.

Pásy vyrezané z drevenej dyhy sú impregnované špeciálnymi anti-tlejúcimi činidlami (kyselina fosforečná, diamóniumfosfát), ktoré tvoria film na svojom povrchu počas horenia zápasu gorenje. Drevo v blízkosti hlavy obsahuje parafín, ktorý prispieva k účinnému šíreniu plameňa. Bez tohto komponentu by zápas zhasol takmer okamžite po zapálení.

Hmotnosť mriežky

Zloženie mriežkovej hmoty závisí aj od typu zápaliek a receptúry konkrétneho výrobcu. Najviac formálny variant zodpovedá nasledujúcej schéme:

• horľavá látka-vyrobená z červeného fosforu;
• pyrolusit-vykonáva rovnaké funkcie ako v hlave;
• uhličitan vápenatý;
• zle horiace látky (surikata železná, kaolín, uhličitan vápenatý, sadra) - zabraňujú vznieteniu celého šírenia;
• chlorid antimónny;
• spojovací komponent (lepidlo).

Hlavnú úlohu pri zapaľovaní hrá červený fosfor. A potrebné trenie sa vytvára vďaka sklenenému prášku, ktorý je prítomný v nátierke a hlave, čo spôsobuje drsnosť ich povrchov. Tento komponent tiež obmedzuje šírenie blesku na šírenie.

Ako dochádza k požiaru

Zapálenie zápasu sa vôbec nezačína na hlave, ale na špeciálnom povrchu. Ako už bolo uvedené vyššie, červený fosfor je zodpovedný za iskru. Keď sa hlava trie o nátierku, zmení sa na biely fosfor, látku, ktorá sa ľahko zapáli kontaktom s kyslíkom. V dôsledku toho sa vytvorí iskra, ktorá zapáli síru a bertolejovú soľ obsiahnutú v hlave. Potom ďalšie horľavé komponenty.

Súčasne je plameň na hlave zápalky podporovaný oxidačnými činidlami a pri šírení okamžite zhasne kvôli látkam blokujúcim jeho šírenie.