Wie funktionieren Sicherheitszündhölzer?

In dem kleinen Kopf eines Sicherheitsspiels spielt sich eine Menge interessante Chemie ab. Sicherheitsstreichhölzer sind „sicher“, weil sie nicht spontan verbrannt werden und weil sie die Menschen nicht krank machen. Sie müssen ein Sicherheitszündholz gegen eine spezielle Oberfläche schlagen, damit es sich entzündet. Im Gegensatz dazu beruhten die ersten Spiele auf weißem Phosphor, der instabil ist und wahrscheinlich in der Luft in Flammen aufgehen wird. Der andere Nachteil bei der Verwendung von weißem Phosphor ist seine Toxizität. Vor der Erfindung der Sicherheitsstreichhölzer erkrankten die Menschen an Chemikalien.

Die zentralen Thesen

• Sicherheitsstreichhölzer gelten als "sicher" im Gegensatz zu einer älteren Streichholzformulierung, die weißen Phosphor enthielt. Streichhölzer mit weißem Phosphor entzündeten sich spontan und waren hochgiftig.
• Bei einem Sicherheitsstreichholz wird durch Reibung die zur Einleitung der Verbrennung erforderliche Wärme erzeugt. Der Streichholzkopf enthält zu diesem Zweck Sandpulver oder Glas.
• Während Sicherheitsstreichhölzer anstelle von weißem Phosphor roten Phosphor enthalten, wird das Element in weißen Phosphordampf umgewandelt. Daher ist das Einatmen der Dämpfe von Streichhölzern nicht gerade gesund.

Die Streichhölzer von Sicherheitsstreichhölzern enthalten Schwefel (manchmal Antimon III-Sulfid) und Oxidationsmittel (normalerweise Kaliumchlorat) mit Glaspulver, Farbstoffen, Füllstoffen und einem Bindemittel aus Leim und Stärke. Die Schlagfläche besteht aus Glaspulver oder Quarzglas (Sand), rotem Phosphor, Bindemittel und Füllstoff.

1. Wenn Sie ein Sicherheitsmatch treffen, erzeugt die Glas-auf-Glas-Reibung Wärme und wandelt eine kleine Menge roten Phosphors in weißen Phosphordampf um.
2. Weißer Phosphor entzündet sich spontan, zersetzt Kaliumchlorat und setzt Sauerstoff frei.
3. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Schwefel zu brennen, was das Holz des Streichholzes entzündet. Der Streichholzkopf ist mit Paraffinwachs beschichtet, so dass die Flamme in den Stab brennt.
4. Auch das Holz eines Streichholzes ist etwas Besonderes. Streichhölzer werden in eine Ammoniumphosphatlösung getaucht, die das Nachglühen beim Erlöschen der Flamme verringert.

Streichholzköpfe sind normalerweise rot. Dies ist nicht die natürliche Farbe der Chemikalien. Stattdessen wird der Spitze des Streichholzes ein roter Farbstoff hinzugefügt, um anzuzeigen, dass das Ende in Brand gerät.

Quellen

• Carlisle, Rodney (2004). Wissenschaftliche amerikanische Erfindungen und Entdeckungen. New Jersey: John Wiley & Söhne. p. 275. ISBN 0-471-24410-4.
• Crass, M. F., Jr. (1941). "Eine Geschichte der Streichholzindustrie. Teil 1". Journal of Chemical Education. 18 (3): 116 & ndash; 120. doi: 10.1021 / ed018p116