火柴很危险。它们处于危险的边缘,要么放在盒子里无害,要么在你面前爆炸。最危险的化学物质是那些仅通过冲击或摩擦就能着火的化学物质。然而火柴就是这样做的。因此,现代火柴巧妙地要求在点燃之前需要两个步骤:点火器(可随处点燃的火柴的尖端或安全火柴的点燃面)中的化学物质必须与火柴头中的燃料混合,并且点火器必须通过摩擦产生的热量升温到临界温度以上。
经过多年艰苦(且痛苦)的研究,人们发现了关键点,那就是使用红磷作为点火剂,用氯酸钾、硫磺和粘合剂的混合物作为燃料。红磷相当稳定,但微量红磷会通过摩擦生热转化为危险且不稳定的白磷。如果将仅存在几分之一秒的白磷驱入燃料混合物中,它就会剧烈反应,点燃火柴。 注意! Theodore Gray 是一位受过实验室安全程序培训的科学家。请勿在家中尝试此实验。如需了解有关 Gray 科学追求的更多信息,请访问他的网站。 商用火柴使用几种奇特的成分来使其耐储存且易于点燃,但当我决定自己制作一批时,我只使用了 Elmer 胶水。经过几次失败的尝试,我制作了可以随处点燃的火柴,方法是将氯酸钾和胶水混合成硬糊状,并将其滚到八分之一英寸的木钉末端。然后我将它们放入烤箱烘烤,直到它们变硬。对于点火器,我制作了类似的胶水和红磷糊状物,并在火柴头上涂了少量。在烤箱中再烤一圈后,它们就完成了。它们真的起作用了! 警告:胶水至关重要——它将两种活性成分分开。如果你直接将红磷和氯酸钾混合在一起,你很可能会在混合时而不是混合后发生的爆炸中致残或失明。经验丰富的烟火技师永远不会使用这种混合物——其他化学品在手部受伤较少的情况下效果更好。当化学家展示这两种化学物质的挥发性时,他们会戴着全脸防护罩和厚厚的皮手套,在平坦的铁表面上(绝不要在容器中)用羽毛将它们混合。是的,这很危险,但只有这种混合物,加上胶水,才具有固有的不稳定性,可以制作出有效的火柴。 红磷在火柴中很有用,但白磷则是纯粹的邪恶。它在空气中发光,这是炼金术士最伟大的发现之一,只要你一看它,它就会杀死你。下个月我们将用它来制作桌面太阳。 这篇文章已更新。它最初刊登在2006 年 1 月的《大众科学》杂志上。 |
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