火柴

harryoscar 2016-11-12

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火柴是取火工具，利用某些物质的剧烈氧化还原反应，产生高温而发火燃烧。火柴由火柴头（发火或引火介质）和火柴梗（燃烧介质）两部分组成，配合磷皮（发火介质）摩擦点火。现代火柴的火柴头主要包含氯酸钾和硫磺，磷皮则使用了红磷，辅料包括石蜡、二氧化锰、粘合剂、玻璃粉、炭黑、稳定剂，部分火柴还加有硫化锑、磷酸二氢铵和淀粉。

原理编辑

在一小根细木棍或其他相当结实的易燃材料的一端粘附上易燃混合物，经摩擦发火并因此点燃。典型的火柴是由木质短棒或者纸质短棒的一端附着磷而成，附着磷的一端叫做火柴头，火柴头摩擦合适的表面时，摩擦生热使燃点低的磷着火，进而点燃短棒。火柴有两种：安全火柴和万能火柴。安全火柴将磷移至火柴盒表面，只有当火柴头摩擦磷皮时才会着火；而万能火柴可以在任意粗糙表面摩擦点火。目前生产的一般是前者。

中国很早就出现了可用于引火的火柴。南北朝时期，将硫磺沾在小木棒上，借助于火种或火刀火石，能很方便地把阴火引发为阳火。这可视为最原始的火柴。陶宗仪《辍耕录》载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，镕磺涂木片顶分许，名曰发烛，又曰焠儿。盖以发火及代烛也”。950年前后，陶谷在《清异录》一书中提到，夜里有急事而又要花不少时间做灯。有一位聪明人用松木条浸染硫磺，贮存起来备用。与火一接触，就会燃烧起来。可得小火焰如同谷穗。这种神奇之物，当时称为引光奴。后来成为商品时，便更名为火寸条^[1]。

通过摩擦而点火的火柴出现于近代的欧洲。发明火柴前，人们通常使用末端涂有诸如硫磺等易燃物的特制木片，将火焰从一燃烧源传到另一燃烧源。由于对化学的兴趣日益浓厚，人们开始做实验，想从这木片上直接点火。1805年，让·尚塞尔在巴黎发现，将末端蘸有氯酸钾、糖和树胶的木片浸入硫酸中便可点燃。后来这方法不断改进，1816年，法国巴黎的弗朗索瓦·德鲁森制成了黄磷火柴，他使用末端涂硫磺的火柴在内壁涂磷的管子内刮擦点燃。但限于技术而性能不佳。最后伦敦人S.琼斯于1828年制成普罗米修斯火柴，并获得专利。普罗米修斯火柴是一个含酸的小玻璃泡，外面涂裹引火物。用一把小钳子或甚至用牙齿将玻璃泡弄碎后，外面裹的纸张即起火燃烧。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质的玻璃瓶。这些早期的火柴极难点燃，常常迸发成一片火星。气味还特别难闻。琼斯的火柴盒上印的警告（“肺部孱弱者切勿使用本品”）似乎是很有根据的。

1825—1835年间的经济情况似乎有利于将火柴生产企业化，尽管首批厂商使用的是无磷配方，即主要基于氯酸钾混合物的配方。摩擦火柴是由英国化学家和药剂师约翰·沃克（John Walker）发明的。1826年，约翰·沃克用氯酸钾和硫化锑制成了第一款实用的火柴。在1827年4月7日他的分类帐上记载着这种火柴的第一笔销售额。沃克的摩擦火柴头上涂有氯酸钾-硫化锑的混合糊剂，在折叠的砂纸间刮擦点燃。但他从未申请专利。几年后，英国伦敦的S.琼斯得到改进了的火柴设计，接着巴黎人G. E.梅凯尔和奥地利人J.西格尔等人发明了无磷火柴。^{[来源请求]}当时，欧洲已经建立起可观的摩擦火柴制造业。为了增加火柴的稳定性和易燃性，法国人C.索利亚利在配方中加进用白磷或黄磷，于1831年革新了火柴配方的设计，此项革新很快被广泛效仿。1835年，匈牙利人J.艾里尼用氧化铅取代氯酸钾，获得微声、平滑、易燃的火柴。1845年，奥地利化学家A.施勒特尔发现了白磷转变为红磷的方法，红磷无毒且不易自燃，为古斯塔夫·埃里克·帕施（Gustaf Erik Pasch）和约翰·爱德华·伦德斯特勒姆（Johan Edvard Lundstr?m）发明和推广“安全火柴”奠定了基础。伦德斯特勒姆于1855年获得了安全火柴的专利权。安全火柴用红磷替代白磷，并另置于磷皮上，19世纪50年代由瑞典最先批量生产。虽然安全火柴获广泛接受，但由于白磷火柴不易变质并能适应不同气候条件，一直还为人们喜爱。19世纪末，发现利用白磷做火柴的工厂工人，易罹患一种磷毒性颌疽症（磷毒性颌骨坏死）的疾病，1864年，法国化学家G.勒穆瓦纳首次制得毒性低得多的三硫化二磷，但直到1898年法国政府火柴专卖公司的E.D.卡昂和H.塞韦纳获得专利，才用于制造火柴。此后几年内，白磷火柴几乎到处成为违法的东西。1898年，法国政府火柴专卖公司提出了三硫化四磷用于万能火柴制作的专利，以代替被视为违法的白磷火柴。

1830年，法国的索利亚和德国的坎默洛^{[来源请求]}对火柴进行了革新，用黄磷、硫磺和氯酸钾混合原料制成了随后流行的火柴。19世纪中期安全火柴诞生后，火柴上的黄磷渐渐由红磷取代，各国也在不同时期宣布禁止生产和销售黄磷火柴。19世纪后期，开始有火柴流入中国，后来称为洋火、番火等。例如台湾话今日仍称番仔火（huan-á-hué）。