火柴

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火柴是一種取火工具,它利用某些物質的劇烈氧化還原反應,產生高溫而發火燃燒。火柴由火柴頭(發火或引火介質)和火柴梗(燃燒介質)兩部分組成,配合磷皮(發火介質)摩擦點火。現代火柴的火柴頭主要包含氯酸鉀和硫磺,磷皮則使用了紅磷,輔料包括石蠟、二氧化錳、粘合劑、玻璃粉、炭黑、穩定劑,部分火柴還加有硫化銻、磷酸二氫銨和澱粉。

原理[編輯]

在一小根細木棍或其他相當結實的易燃材料的一端粘附上易燃混合物,經摩擦發火併因此點燃。典型的火柴是由木質短棒或者紙質短棒的一端附着磷而成,附着磷的一端叫做火柴頭,火柴頭摩擦合適的表面時,摩擦生熱使燃點低的磷着火,進而點燃短棒。火柴有兩種:安全火柴和萬能火柴。安全火柴將磷移至火柴盒表面,只有當火柴頭摩擦磷皮時才會着火;而萬能火柴可以在任意粗糙表面摩擦點火。目前生產的一般是前者。

歷史[編輯]

點燃時
燃燒時

中國很早就出現了可用於引火的火柴。南北朝時期,將硫磺沾在小木棒上,藉助於火種或火刀火石,能很方便地把陰火引發為陽火。這可視為最原始的火柴。陶宗儀《輟耕錄》載:「杭人削松木為小片,其薄如紙,鎔磺塗木片頂分許,名曰發燭,又曰焠兒。蓋以發火及代燭也」。950年前後,陶穀在《清異錄》一書中提到,夜裡有急事而又要花不少時間做燈。有一位聰明人用松木條浸染硫磺,貯存起來備用。與火一接觸,就會燃燒起來。可得小火焰如同谷穗。這種神奇之物,當時稱為引光奴。後來,它成為商品時,便更名為火寸條[1]

通過摩擦而點火的火柴出現於近代的歐洲。發明火柴前,人們通常使用末端塗有諸如硫磺等易燃物的特製木片,將火焰從一燃燒源傳到另一燃燒源。由於對化學的興趣日益濃厚,人們開始做實驗,想從這木片上直接點火。1805年,讓·尚塞爾巴黎發現,將末端蘸有氯酸鉀樹膠的木片浸入硫酸中便可點燃。後來這方法不斷改進,1816年,法國巴黎的弗朗索瓦·德魯森製成了黃磷火柴,他使用末端塗硫磺的火柴在內壁塗磷的管子內刮擦點燃。但限於技術而性能不佳。最後倫敦人S.瓊斯於1828年製成普羅米修斯火柴,並獲得專利。普羅米修斯火柴是一個含酸的小玻璃泡,外面塗裹引火物。用一把小鉗子或甚至用牙齒將玻璃泡弄碎後,外面裹的紙張即起火燃燒。其他既不方便又不安全的早期火柴都是使用含磷或其他物質的玻璃瓶。這些早期的火柴極難點燃,常常迸發成一片火星。氣味還特別難聞。瓊斯的火柴盒上印的警告(「肺部孱弱者切勿使用本品」)似乎是很有根據的。

1825—1835年間的經濟情況似乎有利於將火柴生產企業化,儘管首批廠商使用的是無磷配方,即主要基於氯酸鉀混合物的配方。摩擦火柴是由英國化學家和藥劑師約翰·沃克(John Walker)發明的。1826年,約翰·沃克用氯酸鉀和硫化銻製成了第一款實用的火柴。在1827年4月7日他的分類帳上記載着這種火柴的第一筆銷售額。沃克的摩擦火柴頭上塗有氯化鉀-硫化銻的混合糊劑,在摺疊的砂紙間刮擦點燃。但他從未申請專利。幾年後,英國倫敦的S. 瓊斯得到改進了的火柴設計,接著巴黎人G. E. 梅凱爾和奧地利人J.西格爾等人發明了無磷火柴。[來源請求]當時,歐洲已經建立起可觀的摩擦火柴製造業。為了增加火柴的穩定性和易燃性,法國人C.索利亞利在配方中加進用白磷黃磷,於1831年革新了火柴配方的設計,此項革新很快被廣泛效仿。1835年,匈牙利人J.艾里尼用氧化鉛取代氯酸鉀,獲得微聲、平滑、易燃的火柴。1845年,奧地利化學家A. 施勒特爾發現了白磷轉變為紅磷的方法,紅磷無毒且不易自燃,為古斯塔夫·埃里克·帕施(Gustaf Erik Pasch)和約翰·愛德華·倫德斯特勒姆(Johan Edvard Lundström)發明和推廣安全火柴奠定了基礎。倫德斯特勒姆於1855年獲得了安全火柴的專利權。安全火柴用紅磷替代白磷,並另置於磷皮上,19世紀50年代由瑞典最先批量生產。雖然安全火柴被廣泛接受,但由於白磷火柴不易變質並能適應不同氣候條件,一直還為人們喜愛。19世紀末,發現利用白磷做火柴的工廠工人,易罹患一種磷毒性頜疽症(磷毒性頜骨壞死)的疾病,1864年,法國化學家G.勒穆瓦納首次製得毒性低得多的三硫化二磷,但直到1898年法國政府火柴專賣公司的E.D.卡昂和H.塞韋納獲得專利,才用於製造火柴。此後幾年內,白磷火柴幾乎到處成為違法的東西。1898年,法國政府火柴專賣公司提出了三硫化四磷用於萬能火柴製作的專利,以代替被視為違法的白磷火柴。

1830年,法國索利亞德國坎默洛[來源請求]對火柴進行了革新,用黃磷、硫磺和氯酸鉀混合原料製成了隨後流行的火柴。19世紀中期安全火柴誕生後,火柴上的黃磷漸漸被紅磷取代,各國也在不同時期宣布禁止生產和銷售黃磷火柴。19世紀後期,開始有火柴流入中國,後來被稱為洋火番火等。例如臺灣話今日仍稱「番仔火」。

火柴的發明曾淘汰了早先的火鐮/火石。現代社會,由於技術的發展,很多人使用打火機而不再使用火柴,電子打火也使得廚房裡不再需要火柴亦可以生火。今日,在超市中更容易買到打火機而不是火柴。

文化[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 陶谷《清異錄·器具》篇載:「夜中有急,苦於作燈之緩,有智者批杉條,染硫黃,置之待用,一與火遇,得焰穗然,既神之,呼引光奴,今遂有貨者,易名火寸。」

外部連結[編輯]