Zápalky sú v súčasnosti úplne bežným predmetom domácnosti, ktorý na prvý pohľad nijako zvlášť nezaujme. Napriek tomu majú tieto tenké drevené palice celý rad vlastností, ktoré zaisťujú efektivitu a bezpečnosť ich používania. Zloženie zápasov je veľmi zložité a zahŕňa veľa komponentov, z ktorých každý plní svoju vlastnú funkciu.
Z čoho sa vyrábajú zápalky
Akákoľvek zhoda pozostáva z dvoch častí:
- drevená palica, inak nazývaná slama;
- zápalná hlava.
Ten funguje len pri kontakte so špeciálnou vrstvou nazývanou nátierka alebo strúhadlo. Nanáša sa na bočné plochy škatuľky a slúži na primárne zapálenie zápalky. Chemické zloženie mriežkovej hmoty je veľmi zložité.
Slamky sa najčastejšie vyrábajú z borovice alebo osiky, ale možno použiť aj topoľ, lipu a iné horniny, ktoré sú vhodné pre svoje vlastnosti. V tomto prípade slúži ako surovina tenká páska (dyha) odstránená z kôry stromu.
Hlava je najviackomplexná a viaczložková časť zápasu. Je to zápalná hmota pripevnená na koniec slamky.
Aké vlastnosti by mala mať zhoda
Okrem dobre známej schopnosti vznietiť sa v dôsledku trenia o škatuľky majú zápalky nasledujúce vlastnosti:
- žeravé uhlíky zo spálenej časti slamy netlejú, čo je nevyhnutné pre požiarnu bezpečnosť;
- plameň, ktorý vznikol na hlave, nezhasne hneď, ale ide do slamy;
- troska zo spálenej hlavy sa nedrobí;
- Nátierka sa úplne nezapáli (iba v mieste kontaktu s hlavou).
Všetky tieto podmienky sú splnené vďaka špeciálnemu zloženiu zápasov. Navyše aj tá najjednoduchšia časť - slamka - je impregnovaná špeciálnymi chemikáliami.
Zloženie zápalkovej hlavy
V súčasnosti existuje veľa formulácií zápalných hmôt. V každom zápase však zloženie hlavy vždy zahŕňa tieto skupiny látok:
- oxidačné činidlá – poskytujú kyslík, podporujúci spaľovací proces (bichromit alebo chlorečnan draselný, soľ bertolu, pyroluzit atď.);
- horľavé zložky - môžu sa použiť rôzne látky (síra, organické lepidlá rastlinného a živočíšneho pôvodu, zlúčeniny fosforu);
- farbivá – dávajú hlave určitú farbu;
- plnivá – zabraňujú prudkému horeniu (oxid železa, drvené sklo);
- stabilizátory kyslosti - zabraňujú vzniku vedľajších chemických reakcií (uhličitan vápenatý, oxid zinočnatý aatď.);
- lepiace látky - držia všetky komponenty pohromade a zároveň majú horľavé vlastnosti.
Niektoré komponenty navzájom úzko spolupracujú a vykonávajú niekoľko funkcií naraz. Pyroluzit teda neslúži len ako zdroj kyslíka, ale katalyzuje aj rozklad Bertholovej soli a oxid železitý zabraňuje explozívnemu vznieteniu a zároveň dodáva hlave charakteristickú farbu (hrdza).
Je teda zásadne nesprávne tvrdiť, že kľúčovou zložkou zápalky je síra alebo fosfor. Prítomnosť horľavej látky, ktorá sa môže vznietiť trením, sama osebe neposkytuje požadovaný účinok. Zapálenie hlavy a rozšírenie ohňa na spodok slamky je celý reťazec fyzikálnych a chemických procesov.
Zloženie zápasov závisí aj od ich rozmanitosti. Niektoré sa teda dokážu vznietiť na akomkoľvek povrchu, ktorý poskytuje dostatočné trenie, zatiaľ čo iné - iba pri interakcii s príslušným povlakom naneseným na krabicu. V druhom prípade hovoríme o takzvaných bezpečnostných zápalkách, ktorých hlavičky neobsahujú primárnu zápalnú látku, ktorou je sulfid fosforečný. Táto zložka je prítomná iba v mriežkovej hmote.
Slamky
Slamené drevo musí spĺňať niekoľko požiadaviek:
- vysoká pórovitosť – poskytuje dobrú chemickú absorpčnú kapacitu;
- tuhosť – zabraňuje ohýbaniu zápalky pri dopade na povrch a vznieteniu;
- jednoduchá manipulácia.
Posledná vlastnosť je nevyhnutná pre ľahkú manipuláciu so surovinami pri výrobe tenkých tyčí požadovanej veľkosti.
Slamky vyrezané z drevenej dyhy sú napustené špeciálnymi prostriedkami proti tleniu (kyselina fosforečná, fosforečnan dimónny), ktoré počas horenia zápalky vytvárajú na jej povrchu film. Drevo pri hlavici obsahuje parafín, ktorý prispieva k efektívnemu šíreniu plameňa. Bez tohto komponentu by zápalka zhasla takmer okamžite po zapálení.
roštová hmota
Zloženie strúhacej hmoty závisí aj od typu zápaliek a receptúry konkrétneho výrobcu. Najlepšia verzia šablóny zodpovedá nasledujúcej schéme:
- horľavá látka - vyrobená z červeného fosforu;
- pyroluzit – plní rovnaké funkcie ako v hlave;
- uhličitan vápenatý;
- zle horiace látky (červené železo, kaolín, uhličitan vápenatý, sadra) - zabraňujú vznieteniu celej nátierky;
- chlorid antimonitý;
- upevňovací komponent (lepidlo).
Pri vznietení hrá hlavnú úlohu červený fosfor. A potrebné trenie vytvára sklenený prášok, ktorý je prítomný v nátierke a hlave, čím dodáva ich povrchom drsnosť. Táto zložka tiež obmedzuje šírenie blesku cez omietku.
Ako vzniká požiar
Zapálenie zápalky vôbec nezačína na hlave, ale na špeciálnom povrchu škatuľky. Ako je uvedené vyššie, za iskru je zodpovedný červený fosfor. Pri trení hlavy oMení sa na biely fosfor, látku, ktorá sa pri kontakte s kyslíkom ľahko vznieti. V dôsledku toho sa vytvorí iskra, ktorá zapáli síru a soľ Berthol obsiahnutú v hlave. Ostatné horľavé zložky sa potom vznietia.
Plameň na hlavičke zápalky je zároveň podporovaný oxidačnými činidlami a na nátierke okamžite zhasne vplyvom látok, ktoré blokujú jeho šírenie.
