答:幾百到1400度!
用火柴盒的頭摩擦火柴盒的側面,盒子上的紅磷會壹點點剝落,粘在火柴盒頭上。當這種紅磷由於摩擦時產生的摩擦熱而燃燒時,混在火柴頭上的硫磺也會燃燒起來,所以會起火。
物體在不同的溫度下燃燒。開始燃燒的溫度稱為“燃點”,紙的燃點為450度,木材的燃點約為400 ~ 470度。火柴用的紅磷燃點很低,只有260度左右。摩擦產生的溫度足以讓紅磷燃燒。雖然燃燒初期的溫度很低,但是火柴點燃後的溫度瞬間高達2500度!
利用某些物質劇烈的氧化還原反應產生高溫,點燃燃燒的引火工具。它由藥頭(點火介質)和火柴桿(燃燒介質)組成。炸藥頭主要含有氧化劑和還原劑。
在中國南北朝時期(420 ~ 589年),用小棍蘸上硫磺,用火種或火石,就可以很容易地把“陰火”變成“陽火”。這可以算是最原始的搭配了。
1669年德國H. Brand提取黃磷。人們利用黃磷容易氧化點燃的特性,在壹根小棍子的壹端蘸上硫磺,再蘸上黃磷發光。1805年,法國人錢瑟爾用樹膠把氯酸鉀和糖粘在壹根棍子上,蘸上硫酸就火了。這些是現代比賽的雛形。
1826年,英國人j·沃克把氯酸鉀和三硫化二銻粘在壹根用樹膠做藥頭的小棍子末端,放在壹個盒子裏,盒子邊上有砂紙。手持小木棍,在砂紙上刮藥頭,即可點燃燃燒。這是最早有實用價值的搭配。
1831年,法國人C. Soria將黃磷摻入藥頭代替三氧化二銻制成黃磷火柴。這種火柴雖然好用,但是太過敏感點燃,容易引起火災。而且在制造和使用過程中,黃磷具有劇毒,嚴重危害人們的身體健康。
1845年奧地利人A. Schrodter研制出紅磷(又稱紅磷),是黃磷的同素異形體,性能穩定,無毒性。1855年,瑞典人J.E .倫德斯特倫發明了壹種新型火柴,在火柴桿上粘上氯酸鉀和硫磺的混合物,在火柴盒側面塗上紅磷。使用時,火柴頭在磷層上輕輕壹劃,即可點燃。由於強氧化劑和強還原劑的分離,大大增強了生產和使用的安全性,稱為安全火柴,應用廣泛。
1898年,法國人H. Sevene和E. D. Caen用三硫化二磷代替黃磷制成火柴,稱為硫化磷火柴。這種火柴和黃磷火柴壹樣,沒有黃磷的毒性,可以到處擦,但還是不如安全火柴安全。
火柴工業起源於歐洲。1833年,世界上第壹家火柴廠在瑞典卡爾馬的貝利亞成立。1865年,火柴輸入中國,當時稱為“洋火柴”或“自發火柴”。中國第壹家火柴廠是魏聖軒於1879年在廣東佛山縣創辦的喬明火柴廠。到1900,中國* *已經開了19家火柴廠。1921年,劉宏生在蘇州成立宏生火柴廠,改進火柴配方和生產管理,生產“美麗”牌火柴,質優價廉。劉鴻生於1930創辦上海大中華火柴公司。1949之後,我國火柴生產逐步實現機械化和半自動化。1967年第壹臺自動火柴連續機試制成功。1982年,中國第壹條連續生產線在濟南火柴廠建成。
點火原理火柴可分為摩擦火柴(又稱硫化磷火柴)和安全火柴,其點火原理各不相同。
摩擦匹配彈藥筒的主要成分是氯酸鉀和三硫化二磷。在粗糙的表面摩擦產生的熱量足以讓這兩種物質發生化學反應而發火。
安全火柴頭用硫磺代替三硫化二磷。壹般的摩擦熱不足以讓藥頭產生反應。只有當火柴盒側面的磷層被劃傷時,摩擦熱首先使磷與氯酸鉀發生反應,釋放出更多的熱能,促使藥頭中的化學物質發生反應,上火。其反應過程如下:
2 kclo+3S——→2 KCl+3SO+1137 kj
以上化學反應太劇烈,引燃太猛,不利於使用。為了控制點火速度,需要在粉頭中加入壹些填充劑如石英粉,使頭發點火適中穩定。此外,添加重鉻酸鉀和顏料以改善防潮性和外觀。如澱粉、蟲膠等。代替硫磺並加入壹些香料,制成無硫芳香火柴,燃燒時不會產生刺激性氣體,並散發出香味,使人感到舒適。
分類火柴根據用途和藥頭的構成可分為日常火柴(普通火柴)和特殊火柴兩大類。
根據包裝形狀和使用的原料,日常火柴有三種:木桿火柴、蠟紙桿火柴和書本火柴。
木桿火柴:橫截面為正方形的火柴桿由軟木制成,桿端塗有石蠟和藥漿,幹燥後放入木屑或紙板制成的小盒子中,盒子的側面塗有磷。對於最常見的匹配。
蠟紙梗配:簡稱蠟梗配。將薄紙浸泡在熔化的石蠟中,然後擠壓成橫截面為圓形或方形的長桿,再切割成火柴桿。適合缺乏木材的地區。由於莖中含蠟量大,點火性能較好,燃燒時間比同規格的木莖長2 ~ 3倍,適用於航海、漁獵、探險等野外作業的環境。但石蠟在較高溫度下容易軟化,降低樹枝的硬度,影響使用,不適合熱帶地區使用。
書本式火柴:因其扁平而薄的包裝和書本般的外觀而得名。它的枝條由木屑或紙板模切而成,每10或15條枝條為壹組,壹端與基部呈梳狀相連,莖尖壹端塗有石蠟和藥漿。火柴做好之後,它們被裝訂成壹個有硬紙板封面的書。磷層塗在封面裝訂上。使用時,壹張張撕掉,刮花。這種火柴外形美觀,攜帶方便。
特殊火柴采用特殊藥頭配方,產生不同的特殊功能。主要有以下五種類型:
防風防水火柴:尖端比普通火柴多含約15%氧化劑,點火性能強;表面覆蓋壹層防潮膜,防止受潮;頭部粗而長,直徑約5毫米,長30毫米。摩擦後以每秒4 ~ 6 mm的速度燃燒,可均勻燃燒5 ~ 7秒。這壹特點使其能抵抗強風和暴雨,適用於地質、水文、氣象、航海、漁獵等野外作業人員。
高溫搭配:藥頭分內外兩層。內層為防風防水火柴的藥物材料;外層由四氧化三鐵、鋁、鎂粉等原料制成,用硝酸纖維素溶液粘合。大小規格和抗風防水火柴差不多。燃燒時能產生1200℃以上的高溫,可用來點燃焊接劑,所以又叫焊接火柴。
信號匹配:又稱信號管。圓柱體直徑2.5 ~ 3厘米,長16 ~ 38厘米。磷層塗覆在氣缸蓋的端部。在藥材中摻入硝酸鍶或硝酸鋇、堿式碳酸銅等物質時,可分別發出紅、藍、白等不同顏色的連續火焰,照度可達80-800燭光,可用於鐵路車輛或夜間航行船舶的信號通訊。
多次燃燒火柴:可反復點燃,多次燃燒。這種火柴是用氯酸鉀、硫磺、二醋酸纖維素、多聚甲醛、填充劑等化學物質,與丙酮混合,壓成直徑2 ~ 5毫米的棒狀火柴,稱為火柴芯(火柴桿和藥頭沒有區別),在磷層上劃壹下就能點燃。由於二醋酸纖維的阻燃作用,控制了點火物質的燃燒,使整根火柴不會壹次燃燒,達到了多次使用的目的。已經開發成可以反復摩擦燃燒600次以上的火柴。
光敏火柴:燃燒時會發光,照亮物體後能使照相膠片感光。可以用來代替閃光燈進行攝影。