Quali materie prime vengono utilizzate per le partite di sicurezza

I fiammiferi sono uno strumento in grado di generare calore per attrito utilizzando l'attività chimica di forti agenti ossidanti e agenti riducenti per accendere il fuoco secondo il principio della generazione di calore per attrito degli oggetti.

1. Quali materie prime vengono utilizzate per i fiammiferi di sicurezza?

I fiammiferi che usiamo spesso sono chiamati fiammiferi di sicurezza. Il lato della scatola di fiammiferi è rivestito di fosforo rosso (agente infiammante) e trisolfuro di antimonio (Sb2S3, infiammabile); le sostanze sulla testa del fiammifero sono generalmente KClO3, MnO2 (ossidante) e S (infiammabile).

Quando i due sono in attrito, il calore generato dall'attrito riscalderà il fosforo rosso a contatto con KClO3, ecc., e brucerà i combustibili sulla testa del fiammifero di sicurezza, accendendo così il fiammifero.

Il vantaggio dei fiammiferi di sicurezza è che il fosforo rosso non è tossico e che esso e l'ossidante sono attaccati rispettivamente ai lati della scatola di fiammiferi e del fiammifero e non si toccano quando non vengono utilizzati.

Composizione dei fiammiferi di sicurezza: Testa del fiammifero: ossidante (KClO3, MnO2), sostanza infiammabile (come zolfo, ecc.), legante.

Lato scatola di fiammiferi: fosforo rosso, trisolfuro di antimonio, adesivo.

Cause di incendio: attrito → calore → decomposizione di KClO3 → il fosforo rosso si infiamma → i combustibili (come lo zolfo) sulla testa del fiammifero bruciano.

Vantaggi: il fosforo rosso è separato dagli ossidanti, relativamente sicuro e non tossico.

Il predecessore del fiammifero di sicurezza si basava sul principio che un fiammifero rivestito con una miscela di fosforo giallo prenderebbe fuoco se sfregato o colpito contro qualsiasi superficie dura.

Per evitare il pericolo, è migliorato in una partita di sicurezza. Deve sfregare contro il lato rosso fosforoso della scatola di fiammiferi per prendere fuoco. Quindi si chiama incontro di sicurezza.

I fiammiferi a frizione possono essere accesi strofinandoli contro qualsiasi superficie ruvida. Il processo di fabbricazione dei fiammiferi di sicurezza consiste nell'applicare una miscela di nitrato di potassio, polvere di carbone, colla, ecc., una miscela di trisolfuro di tetrafosforo, ossido di piombo o altri ossidanti, polvere di vetro e colla sulla testa del fiammifero.

Dopo che la superficie ruvida è stata sfregata, il calore generato dall'attrito fa agire violentemente la miscela esterna, accendendo la miscela interna, che a sua volta accende il fiammifero imbevuto di paraffina.

2. Motivi per cui i fiammiferi di sicurezza non usano il fosforo bianco

Quando si eseguono esperimenti chimici o si creano fiammiferi di sicurezza, il fosforo rosso viene generalmente utilizzato perché non è tossico e non si accende spontaneamente. Il punto di accensione è superiore a 200°C (circa 260°C) e brucia in ossigeno per produrre anidride fosforica solida bianca e polverosa.

(1) Poiché il fosforo bianco può accendersi spontaneamente ma il fosforo rosso no, quindi il fosforo rosso ha un punto di accensione più alto del fosforo bianco; in condizioni di accensione, il fosforo reagisce con l'ossigeno per formare anidride fosforica. L'equazione chimica per questa reazione è:

(2) Il fenomeno del filo di ferro che brucia nell'ossigeno è: bruciare violentemente, creare scintille, rilasciare molto calore e formare un solido nero.

Il ferro reagisce con l'ossigeno in condizioni di accensione per produrre ossido ferroferrico. L'equazione chimica per questa reazione è:

(3) Mettere l'acqua di calce chiarificata nell'aria, poiché l'aria contiene CO2, sulla superficie si formerà una pellicola bianca; in questa reazione, l'anidride carbonica reagisce con l'idrossido di calcio per generare precipitato di carbonato di calcio e acqua.

L'equazione chimica per questa reazione è:

(4) SO2 può decolorare la soluzione di permanganato di potassio viola; lo zolfo reagisce con l'ossigeno in condizioni di accensione per formare anidride solforosa.