Ķīmisko sērkociņu vēsture

Ķīmija uguns kurināšanai, izmantojot sērkociņus

Sērkociņš izmanto ķīmisku reakciju, lai radītu liesmu. Tims Orams, Getty Images

Ja vajag sākt uguni vai tu berzē nūjas kopā vai izlauž savu parocīgo kramu? Visticamāk ne. Lielākā daļa cilvēku izmanto šķiltavas vai sērkociņu, lai izceltu uguni. Sērkociņi nodrošina pārnēsājamu, viegli lietojamu uguns avotu. Daudzi ķīmiskās reakcijas rada siltumu un uguni , bet sērkociņi ir diezgan nesens izgudrojums. Sērkociņi ir arī izgudrojums, kuru jūs, iespējams, neizvēlētos dublēt, ja civilizācija beigtos šodien vai jūs būtu iestrēguši tuksneša salā. Mūsdienu spēlēs izmantotās ķīmiskās vielas parasti ir drošas, taču tas ne vienmēr bija tā:

1669 [Hennig Brand vai Brandt, pazīstams arī kā Dr. Teutonicus]

Brends bija Hamburgas alķīmiķis, kurš atklāja fosfors viņa mēģinājumu pagriezties laikā parastie metāli iekšā zelts . Viņš atļāva vat no urīns nostāvēt līdz sapūt. Iegūto šķidrumu viņš uzvārīja līdz pastai, ko uzsildīja līdz augstai temperatūrai, lai tvaikus varētu ievilkt ūdenī un kondensēties... zeltā. Brends nedabūja zeltu, taču ieguva vaskbaltu vielu, kas tumsā spīdēja. Tas bija fosfors, viens no pirmajiem elementi, kas jāizolē izņemot tos, kas dabā pastāv brīvi. Urīna iztvaikošana radīja amonija nātrija hidrogēnfosfātu (mikrokosmisko sāli), kas karsējot radīja nātrija fosfītu. Sildot ar oglekli ( ogles ) tas sadalās baltajā fosforā un nātrija pirofosfātā:
(NH₄)NaHPO₄—› NaPO₃+ NH₃+ H_diviO
8 Un tur₃+ 10C —› 2Na₄P_diviO₇+ 10CO + P₄
Lai gan Brends centās glabāt savu procesu noslēpumā, viņš pārdeva savu atklājumu vācu ķīmiķim Kraftam, kurš izstādīja fosforu visā Eiropā. Noplūda informācija, ka viela ir iegūta no urīna, kas bija viss, kas Kunkelam un Boilam bija vajadzīgs, lai izstrādātu savus fosfora attīrīšanas līdzekļus.

1678 [Johans Kunkels]
Knuckel veiksmīgi izgatavoja fosforu no urīna.

1680 [Roberts Boils]

Sers Roberts Boils pārklāja papīra gabalu ar fosforu ar atsevišķu ar sēru pārklātu koka šķembu. Kad koksne tika izvilkta caur papīru, tā uzliesmoja. Fosforu tolaik bija grūti iegūt, tāpēc izgudrojums bija tikai kuriozs. Boila fosfora izolācijas metode bija efektīvāka nekā Branda metode:

4NaPO₃+ 2SiO_divi+ 10C —› 2Na_diviTas nav₃+ 10CO + P₄

1826/1827 [Džons Vokers, Semjuels Džonss]

Vokers neticami atklāja berzes sērkociņu, kas izgatavots no antimons sulfīds, kālija hlorāts, sveķi un ciete, kas rodas no žāvētas lāses nūjas galā, ko izmanto ķīmiskā maisījuma maisīšanai. Viņš savu atklājumu nepatentēja, lai gan viņš to parādīja cilvēkiem. Semjuels Džonss redzēja demonstrāciju un sāka ražot “Lucifers”, kas bija sērkociņi, ko tirgoja ASV dienvidu un rietumu štatos. Tiek ziņots, ka luciferi varēja sprādzienbīstami aizdegties, dažreiz izmetot dzirksteles ievērojamā attālumā. Bija zināms, ka tiem ir spēcīga 'uguņošanas' smaka.

1830. gads [Čārlzs Saurija]

Sauria pārformulēja spēli, izmantojot balto fosforu, kas likvidēja spēcīgo smaku. Tomēr fosfors bija nāvējošs. Daudziem cilvēkiem attīstījās traucējumi, kas pazīstami kā “sapīņa žoklis”. Bērniem, kuri sūca sērkociņus, izveidojās skeleta deformācijas. Fosfora fabrikas strādnieki saslimuši ar kaulu slimībām. Vienā sērkociņu iepakojumā bija pietiekami daudz fosfora, lai nogalinātu cilvēku.

1892. gads [Joshua Pusey]

Pusey izgudroja sērkociņu burtnīcu, tomēr viņš novietoja uzkrītošo virsmu grāmatas iekšpusē, lai visi 50 sērkociņi aizdegtos uzreiz. Diamond Match Company vēlāk iegādājās Pusey patentu un pārvietoja uzkrītošo virsmu uz iepakojuma ārpusi.

1910 [Diamond Match Company]

Visā pasaulē cenšoties aizliegt baltā fosfora sērkociņu izmantošanu, Diamond Match Company ieguva patentu neindīgam sērkociņam, kurā tika izmantots fosfora seskvisulfīds. ASV prezidents Tafts pieprasīja, lai Diamond Match atsakās no sava patenta.

1911 [Diamond Match Company]

Dimants izdeva savu patentu 1911. gada 28. janvārī. Kongress pieņēma likumu, kas nosaka pārmērīgi augstu nodokli baltā fosfora sērkociņiem.

Mūsdienas

Butāna šķiltavas lielā mērā ir aizstājušas sērkociņus daudzviet pasaulē, tomēr sērkociņus joprojām ražo un izmanto. Piemēram, uzņēmums Diamond Match Company izlaiž vairāk nekā 12 miljardus sērkociņu gadā. Amerikas Savienotajās Valstīs katru gadu tiek izmantoti aptuveni 500 miljardi sērkociņu.

Alternatīva ķīmiskajiem sērkociņiem ir ugunsdrošs tērauds. Ugunsdrošības tērauds izmanto dzirksteles un magnija metālu, lai radītu dzirksteles, kuras var izmantot ugunsgrēka izraisīšanai.

Avoti

• Crass, M. F., Jr. (1941). “Sērkociņu industrijas vēsture. 5. daļa.' Ķīmiskās izglītības žurnāls . 18 (7): 316–319. doi: 10.1021/ed018p316
• Hjūzs, J. P. V.; Barons, R.; Baklends, D. H., Kuks, M. A.; Kreigs, J. D.; Dafīlds, D. P.; Grosarts, A. V.; Parkes, P. W. J.; & Porters, A. (1962). 'Žokļa fosfora nekroze: mūsdienu pētījums: ar klīniskiem un bioķīmiskiem pētījumiem.' Brāl. J. Ind. Ar . 19 (2): 83–99. doi: 10.1136/oem.19.2.83
• Wisniak, Jaime (2005). 'Sērkociņi — uguns radīšana.' Indijas ķīmiskās tehnoloģijas žurnāls . 12: 369–380.