Спичка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Спички
Воспламенение головки спички
Горящая спичка
Одна из ранних спичечных упаковок
Современные российские спички
Советские спичечные коробки с этикетками на тему «Олимпиада-80». Цена одного спичечного коробка — 1 копейка. Несколько коробков можно было склеить вместе и использовать для хранения мелких предметов.
Спички длительного горения (спичка-свеча)

Спи́чка — палочка (черенок, соломка) из горючего материала, снабжённая на конце зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня.

Этимология и история слова[править | править исходный текст]

Слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной несчётной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка, заноза). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы к головке). В таком значении слово и сейчас используется в ряде регионов России. Первоначально для обозначения спичек в современном понимании использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички» и только с повсеместным распространением спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.

Основные виды современных спичек[править | править исходный текст]

По материалу спичечной палочки спички можно подразделить на деревянные (изготовленные из мягких пород дерева — осины, липы, тополя, американской белой сосны и т. п.), картонные и восковые (парафиновые — изготовленные из хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином).

По методу зажигания — на тёрочные (зажигающиеся при трении о специальную поверхность — тёрку) и бестёрочные (зажигающиеся при трении о любую поверхность).

В России наиболее распространёнными являются осиновые тёрочные спички, составляющие более 99 % выпускаемых спичек.

Тёрочные спички различного типа являются основным массовым видом спичек во всём мире.

Бестёрочные (сесквисульфидные) спички выпускаются в основном в Англии и США, в ограниченном количестве.

Температура горения[править | править исходный текст]

В спичке температура пламени 750—850 °C, при этом 300 °C — температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800—1000 °C. Головка спички нагревается до 1500 °C[1].

История спички[править | править исходный текст]

История изобретений и открытий в химии в конце XVIII — начале XIX века, приведшая к изобретению различного типа спичек, достаточно запутана. Международного патентного права тогда ещё не существовало, страны Европы часто оспаривали первенство друг друга во многих проектах, и различные изобретения и открытия появлялись практически одновременно в разных странах. Поэтому имеет смысл говорить только о промышленном (мануфактурном) производстве спичек.

Первые спички сделал в 1805 году французский химик Жан Шансель. Это были деревянные спички, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси серы, бертолетовой соли и киновари с концентрированной серной кислотой[2]. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура Малиарда и Вика по производству химических спичек. Ко времени начала производства серников (серных спичек) (1826) английским химиком и аптекарем Джоном Уокером (англ. John Walker) химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе.

Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди — вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается.

Спички Уокера были длиной в целый ярд. Они упаковывались в оловянные пеналы по 100 штук, однако больших денег на своём изобретении Уокер не заработал. К тому же эти спички имели ужасный запах. Позже начали поступать в продажу спички меньшей величины.

В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались даже от взаимного трения в коробке и при трении о любую твёрдую поверхность, например, подошву сапога. В то время ходил английский анекдот, в котором целая спичка говорит другой, полуобгоревшей: «Видишь, чем кончается твоя скверная привычка чесать затылок!» Спички Сориа не имели запаха, однако были вредны для здоровья, поскольку белый фосфор очень ядовит, чем пользовались многие самоубийцы для сведения счётов с жизнью.

Основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички — время горения головки было очень мало. Выход нашёлся в изобретении фосфорно-серных спичек, головка которых изготавливалась в два этапа — сначала черенок обмакивался в смесь серы, воска или стеарина, небольшого количества бертолетовой соли и клея, а затем в смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Вспышка фосфора зажигала более медленно горящую смесь серы и воска, от которой зажигался черенок спички.

Эти спички оставались опасными не только в производстве, но и в использовании — погашенные черенки спичек продолжали тлеть, приводя к частым пожарам. Эту проблему удалось решить, пропитав черенок спички фосфорнокислым аммонием (NH4H2PO4). Такие спички стали называться импрегнированными (англ. impregnated — пропитанные) или, позже, безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее — парафином).

В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем патентует первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).

С развитием производства «шведских» спичек, производство спичек с использованием белого фосфора было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек ограниченное производство спичек с белым фосфором сохранялось только в Англии, Канаде и США, в основном для армейских целей, а также (до 1925 года) — в некоторых странах Азии. В 1906 году была принята международная Бернская конвенция, запрещающая использование белого фосфора при производстве спичек. К 1910 году производство фосфорных спичек в Европе и Америке было полностью прекращено.

Сесквисульфидные спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном. Они производятся в основном в англоязычных странах, главным образом для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора (P4S3) и бертолетова соль.

В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году было построено 38 заводов по производству спичек, а в общей сложности работал 121 завод. Однако к началу XX века почти все они либо разорились, либо слились в большие концерны.

В настоящее время спички, изготавливаемые в большинстве европейских стран, не содержат соединений серы и хлора — вместо них используются парафины и бесхлорные окислители.

Производство спичек в России[править | править исходный текст]

Выпуск фосфорных спичек начался в России примерно в 183337 гг., но ни упаковки, ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. Первый всплеск развития производства спичек приходится на 1840-е гг. К 1848 г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате, в 1849 г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В 1869 г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек»[3]. К 1913 г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек.

В России достаточно рано обратили внимание на чрезвычайную опасность белого фосфора — уже в 1862 г. появились ограничения на оборот белого фосфора, а в 1882 г. на спички из белого фосфора был установлен акциз вдвое больший, чем на «шведские» спички. К началу XX века производство спичек с использованием белого фосфора в России постепенно сошло на нет.

С 1863 г. в России началась постепенная механизация спичечного производства, и к 1914 г. большинство спичечных фабрик было оснащено по крайней мере несколькими механическими станками, работавшими в основном от паровых машин.

С 1914 по 1926 год (вследствие Первой мировой войны, революции, распада империи, Гражданской войны и послереволюционной разрухи) производство спичек в России неуклонно снижалось. К 1931 г. в СССР работала только 31 спичечная фабрика.

К 1922 г. всё спичечное производство в СССР было национализировано. С этого времени начинается очередное возрождение спичечного производства. На первом этапе простаивающее оборудование с закрывшихся фабрик сосредотачивается на работающих. Несколько мелких фабрик, располагавшихся поблизости друг от друга, были объединены. Но и к середине 1930-х годов производство спичек все ещё не обеспечивало потребности страны. К 1940 г. на многих фабриках была проведена реконструкция, были установлены первые спичечные автоматы, и производство спичек значительно увеличилось. Страна стала экспортировать спички в коммерческих масштабах.

В 194143 гг. более половины предприятий по производству спичек (дававших более 2/3 производства) были разрушены в ходе войны и оккупации. В 1948 г. производство спичек было на уровне начала 1930-х гг.

В течение 194460 гг. несколько разрушенных предприятий было восстановлено, большинство предприятий было переоснащено новым оборудованием и к середине 1960-х спичечный кризис в стране был в основном ликвидирован.

К 1980 г. спичечные фабрики прошли ряд модернизаций и реконструкций, и страна вновь стала в массовом количестве экспортировать спички.

Переход от плановой социалистической экономики к рыночной застал руководство большинства предприятий врасплох. Непонимание руководителями предприятий условий работы в рыночной экономике, полное отсутствие в стране грамотных экономистов и маркетологов привело сначала к кризису перепроизводства (из-за того, что предприятия оказались отрезанными от экспортных рынков, резкого наплыва дешёвых импортных зажигалок и полного безразличия к этим фактам государства), а затем — к массовому банкротству фабрик. Не разориться удалось лишь немногим. Однако и сейчас будущее некоторых спичечных фабрик находится под вопросом.

С другой стороны, в стране появился новый рынок спичек — спичек для маркетинга и презентаций. Старые спичечные фабрики не смогли вовремя обосноваться на этом рынке, и сейчас он активно осваивается, в основном небольшими фирмами.

Одна из таких фирм выпустила даже несколько спичек длиной в 1 метр.

Стоимость коробка спичек в СССР была минимально возможной и составляла 1 коп. за коробок (75 спичек) и 2 коп. за большой коробок (110 спичек). Впрочем, это никак не отражало их себестоимость. Сейчас (2013 г.) коробок, практически не изменившийся с тех времён, изображённый на фотографии, стоит порядка 1,5 руб. (это около 40 спичек). В XIX веке спички стоили дорого и были доступны далеко не всем.

Упаковка[править | править исходный текст]

Строение, состав и изготовление[править | править исходный текст]

Спичка состоит из головки и соломки. Головка представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. В число порошкообразных веществ входят окислители — бертолетова соль и калиевый хромпик, отдающие кислород при высокой температуре, эта температура несколько снижена добавкой катализаторапиролюзита[1]. Отдаваемым окислителями кислородом, а также кислородом воздуха окисляется содержащаяся в головке сера, при этом выделяется сернистый газ, придающий загорающейся спичке характерный запах[4], при горении головки образуется шлак с порами, похожий на стекло. Кратковременной вспышки головки было бы недостаточно для поджигания соломки. Но парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары воспламеняются, и этот огонь переносится на спичечную соломку[5]. Для управления скоростью горения в число порошкообразных веществ введены молотое стекло, цинковые белила, железный сурик[1].

Спичечная соломка в российских и ранее советских спичках чаще всего представляет собой осиновую палочку. Во избежание её тления она пропитывается 1,5%-ным раствором Н3РО4.

Намазка спичечного коробка, о которую трут спичкой при её поджигании, тоже представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. Но состав порошкообразных веществ несколько иной. В их число входит сульфид сурьмы (III) и красный фосфор, который при трении головки о намазку переходит в белый фосфор, мгновенно вспыхивающий при контакте с воздухом и поджигающий головку. Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделены плохо горящими веществами — железным суриком, каолином, гипсом, молотым стеклом[1].

Процентный состав головки спички и намазки («тёрки») коробки[6]:

Состав головки спички
бертолетова соль KClO3 46,5 %
стекло молотое SiO2 17,2 %
свинцовый сурик Pb3O4 15,3 %
костный клей 11,5 %
сера S 4,2 %
белила цинковые ZnO 3,8 %
дихромат калия K2Cr2O7 1,5 %
Состав намазки («тёрки»)
антимонит Sb2S3 41,8 %
фосфор (красный) P 30,8 %
железный сурик Fe2O3 12,8 %
костный клей 6,7 %
стекло молотое SiO2 3,8 %
мел CaCO3 2,6 %
белила цинковые ZnO 1,5 %

Спички в России изготавливаются в соответствии с ГОСТ 1820—2001 «Спички. Технические условия».

При изготовлении спичек сначала с осиновых брёвен лущится шпон — срезается тонкий слой по всей длине бревна, затем шпон укладывается слоями и рубится ножами, в результате чего получается спичечная соломка. Соломки пропитываются растворами против тления, сушатся, шлифуются и поступают в спичечный автомат. Они устанавливаются в наборные планки транспортера, подогреваются, и часть соломки, позднее станущая головкой погружается в жидкий парафин. Далее упомянутая часть соломки несколько раз обмакивается в специальный состав — формируется головка спички. Спичечные соломки с головкой сушатся и поступают в ящики[1].

Коробки изготовляются на коробкоклеильных автоматах. Внутренняя и внешняя коробки по европейской системе сначала вкладываются друг в друга, а потом наполняются спичками. По американской системе сначала внутренняя коробка наполняется спичками, а затем она вкладывается во внешнюю. Последний этап — нанесение намазки на внешнюю коробку[1].


Специальные спички[править | править исходный текст]

Помимо обычных (бытовых) спичек изготовляются также специальные:

  • Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождём.
  • Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
  • Сигнальные — дающие при горении цветное пламя.
  • Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
  • Каминные — очень длинные спички, чтобы зажигать камины.
  • Газовые — меньшей длины, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.
  • Декоративные (подарочные, коллекционные) — ограниченные выпуски коробков с различными рисунками (подобно почтовым маркам), сами спички часто имели цветную головку (розовую, зелёную). Выпускались также отдельно наборы этикеток размером с коробок.

Музеи спичек[править | править исходный текст]

Музеи спичек существуют в Швеции, Швейцарии и Германии. Небольшой музей спичек есть и в России — в Рыбинске.

Применение[править | править исходный текст]

Самая большая «Картина из спичек»[7]

Помимо основного назначения, спички иногда используются:

  • Как условная денежная единица при различных карточных и других играх.
  • Для изготовления спичечных домиков.
  • Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 50 мм, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов.

В культуре и искусстве[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 Милюков О. Спички // Химия и жизнь. — 1967. — № 4. — С. 15—19.
  2. Высекающие огонь. The New Times (14.02.2011). Архивировано из первоисточника 15 февраля 2013.
  3. Ивченко И. С. Огневое дерево // Книга о деревьях.
  4. Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 87. Применение серы. Сера в природе // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 205—206. — 240 с. — 1 630 000 экз.
  5. Крылов А. Вы чиркнули спичкой... // Химия и жизнь. — 1967. — № 4. — С. 20—21.
  6. Храпковский А. Занимательные очерки по химии. — Л.: Детгиз, 1958. — С. 84.
  7. Книга рекордов России

Ссылки[править | править исходный текст]