Hoe werken veiligheidsmatches?

Er is veel interessante chemie gaande in de kleine kop van een veiligheidswedstrijd. Veiligheidswedstrijden zijn 'veilig' omdat ze geen spontane verbranding ondergaan en omdat ze mensen niet ziek maken. Je moet een veiligheidsmatch tegen een speciaal oppervlak slaan om het te laten ontbranden. Vroegere wedstrijden daarentegen vertrouwden op witte fosfor, die onstabiel is en waarschijnlijk in vlammen in de lucht barst. Het andere nadeel van het gebruik van witte fosfor is de toxiciteit. Voordat veiligheidswedstrijden werden uitgevonden, werden mensen ziek van blootstelling aan chemicaliën.

Belangrijkste leerpunten

• Veiligheidswedstrijden worden als "veilig" beschouwd in tegenstelling tot een oudere wedstrijdformulering die witte fosfor bevatte. Witte fosfor wedstrijden zouden spontaan ontbranden en waren zeer giftig.
• Een veiligheidsmatch gebruikt wrijving om de warmte te genereren die nodig is om de verbranding te initiëren. De luciferkop bevat voor dit doel poederzand of glas.
• Terwijl veiligheidswedstrijden rode fosfor bevatten in plaats van witte fosfor, wordt het element omgezet in witte fosfordamp. Dus het inademen van de dampen van lucifers is niet bepaald gezond.

De wedstrijdkoppen van veiligheidswedstrijden bevatten zwavel (soms antimoon III sulfide) en oxidatiemiddelen (meestal kaliumchloraat), met poederglas, kleurstoffen, vulstoffen en een bindmiddel van lijm en zetmeel. Het opvallende oppervlak bestaat uit poederglas of silica (zand), rode fosfor, bindmiddel en vulstof.

1. Wanneer u een veiligheidswedstrijd raakt, genereert de glas-op-glaswrijving warmte, waardoor een kleine hoeveelheid rode fosfor wordt omgezet in witte fosfordamp.
2. Witte fosfor ontbrandt spontaan, waardoor kaliumchloraat wordt ontbonden en zuurstof vrijkomt.
3. Op dit punt begint de zwavel te branden, wat het hout van de lucifer ontsteekt. De luciferkop is bedekt met paraffine zodat de vlam in de stok brandt.
4. Het hout van een lucifer is ook bijzonder. Lucifersticks worden gedrenkt in een ammoniumfosfaatoplossing die nagloei vermindert wanneer de vlam dooft.

Wedstrijdkoppen zijn meestal rood. Dit is niet de natuurlijke kleur van de chemicaliën. In plaats daarvan wordt rode kleurstof toegevoegd aan het puntje van de wedstrijd om aan te geven dat dit het einde is dat in brand vliegt.

bronnen

• Carlisle, Rodney (2004). Wetenschappelijke Amerikaanse uitvindingen en ontdekkingen. New Jersey: John Wiley & Sons. p. 275. ISBN 0-471-24410-4.
• Crass, M. F., Jr. (1941). "Een geschiedenis van de matchindustrie. Deel 1". Journal of Chemical Education. 18 (3): 116-120. doi: 10,1021 / ed018p116