1. Zapałka bezpieczeństwa była kiedyś uważana za największy wynalazek
W podręcznikach z pierwszej dekady XIX wieku zapałka była uważana za największy wynalazek zmieniający życie, na równi z parowcem i maszyną tkacką.
Z chemicznego punktu widzenia zapałki wykorzystują łatwopalność fosforu. W 1669 roku niemiecki alchemik Hannig Brandt po raz pierwszy wyizolował pierwiastek fosforu.
Zapałki bezpieczeństwa błysnęły niesamowitym zielonym światłem, wzbudzając wielką ciekawość. Ponieważ fosfor jest bardzo aktywny i podatny na reakcje, nigdy nie występuje w naturze w niezależnej formie, ale zawsze występuje w postaci związków.
Pierwszą zapałką wykonaną z fosforu, która weszła na rynek, była „świeca fosforowa” wymieniona we Francji w 1781 roku. Po zapaleniu szklana butelka roztrzaskała się i natychmiast zapaliła się spontanicznie.
2. Od fosforu białego do fosforu czerwonego, ewolucyjna ścieżka bezpiecznego dopasowania
W 1827 roku chemicy natknęli się na koncepcję pocierania zapałek, która jest nadal używana. Jednak wczesne mecze fosforu były bardzo niebezpieczne.
Później bardziej stabilny czerwony fosfor zastąpił niebezpieczny fosfor biały jako materiał do robienia bezpiecznych zapałek, a tragedie z tym związane zostały znacznie ograniczone.
W branży produkcji zapałek przejście z fosforu białego na fosfor czerwony nie było łatwe. Ze względu na trudność i wysokie koszty przetwarzania fosforu czerwonego wielu producentów odmawia stosowania fosforu czerwonego do produkcji zapałek.
Dopiero w latach 90. XIX wieku wiele krajów oficjalnie wymieniło zapałki z białego fosforu jako towary niebezpieczne, a zapałki z czerwonego fosforu naprawdę stały się popularne.
W rzeczywistości opinia publiczna od dawna odrzucała zapałki z białego fosforu z powodu licznych wypadków spowodowanych przez biały fosfor, w tym ofiar śmiertelnych z powodu zatrucia.
Równowartość 100 mg białego fosforu może spowodować śmierć. Te 100 mg to standardowa ilość białego fosforu w pudełku zapałek wyprodukowanych w XIX wieku. W rezultacie niespokojni ludzie w epoce wiktoriańskiej często zabijali się, połykając główki zapałek.
Zapałki bezpieczeństwa pojawiły się w 1855 roku, a ich wynalazcą był Jan Ludstrom ze Szwecji. Mecz Ludstroma był bezpieczny, ponieważ chemicznie amputował materiał.
Zamiast dodawać wszystkie niezbędne materiały palne do główek zapałek, potraktował sam czerwony fosfor, zmieszał go z proszkiem szklanym i klejem i nałożył na boczne ścianki pudełka zapałek.
Aby użyć, weź zapałkę zabezpieczającą i potrzyj ją o ścianę boczną. Ciepło z tarcia przekształca czerwony fosfor w biały fosfor, który spala się, gdy tylko wejdzie w kontakt z powietrzem.
Ciepło spalania białego fosforu zapala trisiarczan siarki i antymonu w główce zapałki, a jednocześnie uwalnia tlen w chlorku potasu, aby podtrzymać spalanie, dzięki czemu proces spalania jest wyjątkowo stabilny i niezawodny.