为什么火柴一擦就会着火 原因是什么

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  火柴是根据物体摩擦生热的原理,利用强氧化剂和还原剂的化学活性,制造出的一种能摩擦发火的取火工具,那么为什么火柴一擦就着了呢?下面是小编为大家整理的火柴一擦就会着火的原因,希望你会喜欢!

  火柴一擦就会着火的原因

  火柴有摩擦火柴(又称硫化磷火柴)与安全火柴之分,其发火原理不尽相同。 摩擦火柴药头的主要成分是氯酸钾和三硫化四磷,稍在粗糙表面摩擦、产生的热足以使这两种物质起化学反应而发火。 安全火柴药头中以硫磺取代三硫化四磷。一般的摩擦热不足以使药头起反应,只有在火柴盒侧面的磷层上擦划时,摩擦热先使硫与氯酸钾发生反应,放出较多的热能,促使药头中的化学物质产生反应而发火。它的反应过程如下: 2KClO3+ 3S——→2KCl + 3SO2+ 1137kJ 上述化学反应过于剧烈,发火太猛,不利于使用。为了控制发火速度,药头中还需加入一些石英粉等填充剂,使药头发火缓和、稳定;此外,还加入重铬酸钾和颜料等,以改善抗潮性能和外观。若以淀粉、虫胶等代替硫磺并加入一些香料,便制成无硫芳香火柴,燃烧时不产生刺激性气体SO2,且能散发香味,使人感到舒适。

  火柴的优缺点

  早期火柴的缺点:

  早期生产的火柴有两个非常致命的缺点:(1)白磷是非常稀少及遇热容易自燃,非常危险;(2)白磷是有毒的,造火柴的工人一不小心就会中毒身亡。在1852年经过瑞典人距塔斯脱伦姆的改进,发明了安全火柴。以磷和硫化合物为发火物,必须在涂上红磷的匣子上摩擦才能生火,安全程度提高。但在安全火柴发明之前,人们可是经历了一代代不停的探索。

  安全火柴的优点:

  安全火柴中的成分分别是:火柴头主要由氧化剂(KClO3)、易燃物(如硫等)和粘合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。当划火柴时,火柴头和火柴盒侧面摩擦发热,放出的热量使KClO3分解,产生少量氧气,使红磷发火,从而引起火柴头上易燃物(如硫)燃烧,这样火柴便划着了。

  安全火柴的优点在于把红磷与氧化剂分开,不仅较为安全,而且所用化学物质无毒性。所以也被称为安全火柴。火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺和玻璃粉等。火柴杆上涂有少量的石蜡。火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和而成的。火柴着火的主要过程是:(l)火柴头在火柴盒上划动时,产生的热量使磷燃烧;(2)磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解;(3)氯酸钾分解放出的氧气与硫反应;(4)硫与氧气反应放出的热量引燃石蜡,最终使火柴杆着火。

  火柴的制造方法

  通常制法:一方面采用易燃的木材做成小棒(称火柴梗),在其一端蘸以蜡油和含氯酸钾的药料(称火柴头),制成火柴;另一方面在包装盒上涂以含赤磷,白磷的磷面。使用时,将火柴在磷面上擦划,即能引燃,极为方便。

  分类:火柴可分为日用安全火柴、普通火柴、高档火柴和各种各样的特种火柴。

  制造工艺的一般过程主要有:锯木、剥树皮、旋片、切梗、烘干;筛选、理梗、排梗、沾油、药浆调制、沾药、烘干、卸梗、旋盒片、切盒片、糊盒、烘干;套盒(纸盒为:印刷、压痕、分切、糊盒、套盒)、装盒、磷浆调制、刷磷、包封、装箱。

  火柴设备品种、型号繁多,大体分六大类:(1)原木分解设备;(2)梗枝制造设备;

  (3)梗枝处理设备;(4)火柴(头梗)制造设备;(5)盒子制造设备;(6)火柴包装设备。

  火柴的分类

  日用火柴

  日用火柴又称普通火柴 ,按包装外形和所用原料有木梗火柴、蜡纸梗火柴和书式火柴3种。

  ①木梗火柴:用质地比较松软的木材制成方形截面的火柴梗,梗端沾上石蜡和药浆,干燥后装于木片或纸板制成的小盒中,盒侧面涂以磷层。为最普通的火柴。

  ②蜡纸梗火柴:简称蜡梗火柴。用薄纸浸以熔融的石蜡后挤缩成截面为圆形或方形的长梗条,再经切断制成火柴梗。适合于缺乏木材的地区。因梗枝含蜡量大,引燃性能比较好,燃烧时间也比同样规格的木梗长2~3倍,适用于航海、渔猎、勘探等野外作业的环境。但是石蜡在较高温度下易软化,使梗枝的刚度降

  小小的火柴,学问颇多

  小小的火柴,学问颇多

  低,影响使用,故不适用于热带地区。

  ③书式火柴:因其包装外形扁薄且似书册而得名。其梗枝是用木片或纸板冲切而成,每10支或15支为一组,一端基部相连,呈梳齿状,梗尖一端沾石蜡及药浆。制成火柴后,用卡纸封面装订成册。磷层涂刷于封面装订处。使用时逐根撕下擦划。这种火柴外形美观、携带方便。

  特种火柴

  特种火柴 采用特种的药头配方,以产生不同的特殊功能。主要有下列5种:

  ①抗风防水火柴:药头中含有比普通火柴多15%左右的氧化剂,发火性能较强;表面沾有一层防潮薄膜,可防止受潮;药头粗而长,直径约5mm,长度为30mm。擦燃后以每秒4~6mm的速度燃烧,能均匀地持续燃烧5~7秒钟。这种特性使它能抗强风,不怕雨淋,适合于地质、水文、气象、航海、渔猎等野外作业人员使用。

  ②高温火柴:药头分内外两层。内层是抗风防水火柴的药料;外层采用四氧化三铁和铝、镁粉等原料,用硝化纤维溶液粘合而成。大小规格与抗风防水火柴相似。燃烧时能产生1200℃以上的高温,可供引燃熔接剂之用,故又称焊接火柴。

  ③信号火柴:又称信号筒。筒身直径2.5~3cm,长16~38cm。磷层涂在筒盖端部。药料中掺入硝酸锶或硝酸钡、碱式碳酸铜等物料,燃烧后能分别发出红、蓝、白等不同颜色的持续火光,照度达80~800支烛光,可供铁路车辆或航海船舶夜间信号联络之用。

  ④多次燃烧火柴:能反复发火,多次燃烧。这种火柴不用木梗,而由氯酸钾、硫磺、二醋酸纤维、多聚甲醛及填充剂等化学品经与丙酮混合后压制成直径为2~5mm的棒形火柴,称为火柴芯(无火柴梗和药头之分),以它在磷层上擦划即可发火。由于二醋酸纤维的阻燃作用,控制了发火物质的燃烧,不至于使整根火柴一次燃烧完,达到多次使用的目的。已研制成能反复擦燃 600次以上的火柴。

  ⑤感光火柴:燃烧时发光,照亮物体后能使照像胶片感光。可代替闪光灯供摄影用。

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