Спичка – удобный источник огня, который широко используется человеком в повседневной жизни. Интересно, что для того, чтобы спичка воспламенилась, достаточно ее трения об определенную поверхность. Однако, почему это происходит? Чтобы разобраться, проникнемся некоторыми физическими и химическими процессами, которые происходят во время трения спички о коробок.
Головка спички состоит из специальной смеси, которая содержит два вещества – серу и калийхлорат. Зона трения спички, как правило, выполнена из фосфорной свечной пасты. При трении головки спички об грубую поверхность коробки, фосфор улавливает свободные кислородные молекулы атмосферы, а также начинает выделять кислород из своих соединений внутри спички.
Выделение кислорода приводит к тому, что концентрация кислородных молекул на поверхности головки спички значительно повышается. Кислородная молекула – это соединение из двух атомов кислорода, которые легко и активно взаимодействуют с другими элементами, в том числе фосфором и калием. В результате трения и взаимодействия кислорода, фосфора и калийхлората происходит химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и образованием огня.
Почему спичка загорается при трении о коробку
Основной принцип работы спичек основывается на принципе трения. Головка спички содержит химические вещества, такие как серу, калий хлорат и фосфор. При трении о шероховатую поверхность, такую как коробок, эти вещества активируются и начинают реагировать, выделяя тепло и газы.
Выделение тепла и газов происходит в результате химической реакции, называемой окислением-восстановлением. При трении спички о коробок, частицы фосфора начинают активно окисляться, получая кислород из воздуха. При этом выделяется большое количество тепла и образуются горючие газы.
Процесс окисления-восстановления происходит очень быстро, что и вызывает вспышку. Горячие газы, образующиеся в результате реакции, поджигают серу и калий хлорат, что приводит к появлению пламени.
Коробок для спичек, помимо защиты от случайного возгорания, также выполняет функцию сосредоточения трения. При трении о коробок спичка дольше находится в реакции с воздухом, что позволяет ей набраться большего количества кислорода и более интенсивно гореть.
Таким образом, по причине трения о коробок, головка спички активирует химические вещества, инициируя химическую реакцию, из-за которой она загорается.
Механизм воспламенения
Воспламенение головки спички при трении о коробку происходит благодаря некоторым особенностям материалов, из которых они изготавливаются.
Головка спички состоит из двух основных компонентов — трения и горючего вещества. Трение — это красная или белая восковая смесь, которая прокладывает путь от трения до горючего вещества. Горючее вещество содержит краситель, глазурь и окислитель.
Когда головку спички трет о грубую поверхность, трение между головкой и поверхностью создает тепло. В результате трения, трение начинает плавиться и перемешивается с горючим веществом, который начинает окисляться.
Главным компонентом воспламенения является окислитель. Окислитель обычно представлен в виде перманганата калия или хлората калия. Он играет роль активирующего агента, который вызывает горение головки спички.
Таким образом, когда трение спички достигает горючего материала, окислитель активируется и начинает мгновенное горение. Это объясняет почему головка спички воспламеняется при трении о коробку.