|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Mecze. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Zapałka to patyk (łodyga, słoma) wykonany z materiału palnego, wyposażony na końcu w głowicę zapalającą, która służy do wytworzenia otwartego ognia.
Zapałki od wielu dziesięcioleci są jednym z najważniejszych elementów ludzkiego życia i do dziś odgrywają ważną rolę w naszym codziennym życiu. Zwykle, rzucając zapałkę na pudełko, nawet nie myślimy o tym, jakie reakcje chemiczne zachodzą w tej chwili i ile pomysłowości i wysiłku ludzie włożyli, aby mieć tak wygodny sposób rozpalenia ognia. Zwykłe zapałki są niewątpliwie jednym z najbardziej niesamowitych wynalazków ludzkiego umysłu. Aby się o tym przekonać, wystarczy przypomnieć, ile wysiłku wymagało w dawnych czasach rozpalenie ognia. To prawda, że nasi przodkowie porzucili żmudną metodę wywoływania ognia przez tarcie nawet w starożytności. W średniowieczu pojawiło się do tego wygodniejsze urządzenie - stal, ale nawet z nią rozpalenie ognia wymagało pewnej umiejętności i wysiłku. Gdy stal uderzyła w krzemień, wystrzeliła iskra, która spadła na podpałkę nasączoną saletrą. Rozpałka zaczęła się tlić. Przymocowawszy do niego kawałek papieru, wióry lub inną podpałkę, podsycali ogień. Wachlowanie iskry było najbardziej nieprzyjemnym momentem tej lekcji. Ale czy można się bez tego obejść? Ktoś wpadł na pomysł zanurzenia suchej drzazgi w stopionej siarce. W rezultacie na jednym czubku pochodni utworzyła się głowa siarki. Kiedy głowa została przyciśnięta do tlącej się podpałki, wybuchła. Rozświetliła się od niego cała drzazga. Tak pojawiły się pierwsze mecze. Muszę powiedzieć, że w swojej poprzedniej historii ludzie próbowali rozpalić ogień za pomocą mechanicznych wpływów - tarcia lub uderzenia. Przy takim podejściu zapałka siarkowa mogła pełnić jedynie pomocniczą rolę, ponieważ nie można było bezpośrednio rozpalić ognia za jej pomocą, ponieważ nie zapalała się ani od uderzenia, ani od tarcia. Ale pod koniec XVIII wieku słynny chemik Berthollet udowodnił, że płomień może być wynikiem reakcji chemicznej. W szczególności, jeśli kwas siarkowy zostanie upuszczony na kwas podchlorawy potasu (sól Bertholite), powstanie płomień. To odkrycie umożliwiło podejście do problemu rozpalania ognia pod zupełnie innym kątem. W różnych krajach rozpoczęto wiele lat badań nad tworzeniem zapałek z końcówką posmarowaną taką lub inną substancją chemiczną, która może się zapalić w określonych warunkach. W 1812 roku Chapsel wynalazł pierwsze zapałki samozapalne, wciąż bardzo niedoskonałe, ale przy ich pomocy udało się uzyskać płomień znacznie szybciej niż przy pomocy stali. Zapałkami Chapsela były drewniane patyczki z główką wykonaną z mieszanki siarki, soli bartoletowej i cynobru (ten ostatni służył do zabarwienia masy zapalającej na piękny czerwony kolor). W słoneczną pogodę zapałkę oświetlano dwuwypukłą soczewką, a w innych przypadkach w kontakcie z kroplą stężonego kwasu siarkowego. Zapałki te były bardzo drogie, a ponadto niebezpieczne, ponieważ kwas siarkowy rozpryskiwał się przy zapaleniu głowy i mógł spowodować oparzenia. Oczywiste jest, że nie są one szeroko stosowane. Bardziej praktyczne miały być zapałki z główkami, które zapalają się przy lekkim tarciu. Jednak siarka nie nadawała się do tego celu. Szukali innej łatwopalnej substancji, a następnie zwrócili uwagę na biały fosfor, odkryty w 1669 roku przez niemieckiego alchemika Branda. Fosfor jest znacznie bardziej palny niż siarka, ale nie wszystko się z nim od razu ułożyło. Początkowo zapałki zapalały się z trudem, ponieważ fosfor zbyt szybko się wypalił i nie zdążył zapalić pochodni. Potem zaczęli nakładać go na główkę starej zapałki siarkowej, zakładając, że siarka zapali się szybciej od fosforu niż od drewna. Ale te mecze też źle się rozjaśniły. Sprawy poszły gładko dopiero po tym, jak zaczęły mieszać się z substancjami fosforowymi, które po podgrzaniu uwalniają tlen niezbędny do zapłonu. Teraz trudno powiedzieć, kto jako pierwszy wymyślił udany przepis na masę zapalającą do zapałek fosforowych. Podobno była to austriacka Irini. W 1833 r. zasugerował przedsiębiorcy Roemerowi następującą metodę robienia zapałek: „Trzeba wziąć trochę gorącego kleju, najlepiej guma arabska, wrzucić do niego kawałek fosforu i energicznie wstrząsnąć butelką z klejem. silne wstrząsanie, fosfor rozpadnie się na małe cząstki.Sklejają się one tak ściśle z klejem, że powstaje gęsta biaława ciecz.Do tej mieszaniny należy dodać drobno zmielony proszek nadtlenku ołowiu.Wszystko to miesza się do uzyskania jednorodnej brązowej masy .pokryty siarką.Siarkę należy pokryć warstwą masy fosforowej na wierzchu.W tym celu w przygotowanej mieszaninie zanurza się siarkę.Teraz pozostaje je wysuszyć.W ten sposób uzyskuje się zapałki.Bardzo łatwo się zapalają. Wystarczy uderzyć w ścianę ”. Ten opis umożliwił Roemerowi otwarcie fabryki zapałek. Rozumiał jednak, że niewygodne jest noszenie zapałek w kieszeni i uderzanie nimi o ścianę, i wpadł na pomysł, aby zapakować je w pudełka, z których po jednej stronie przykleili szorstki kawałek papieru (po prostu ugotowali to - zanurzyłem go w kleju i wylałem na niego piasek lub pokruszone szkło). Po uderzeniu w taki kawałek papieru (lub na jakąkolwiek szorstką powierzchnię) zapałka zapaliła się. Po rozpoczęciu próbnej produkcji zapałek Roemer rozszerzył produkcję czterdziestokrotnie - tak duże było zapotrzebowanie na jego towary i zarobił na produkcji zapałek dużo pieniędzy. Za jego przykładem poszli inni producenci i wkrótce zapałki fosforowe stały się popularnym i tanim towarem we wszystkich krajach.
Stopniowo opracowano kilka różnych kompozycji masy zapalającej. Już z opisu Irini jasno wynika, że głowa zapałki fosforowej zawierała kilka składników, z których każdy pełnił swoje własne funkcje. Przede wszystkim był fosfor, który pełnił rolę zapalnika. Zmieszano z nim substancje uwalniające tlen. Oprócz dość niebezpiecznej soli berthollet, w tej roli mógł być użyty nadtlenek manganu lub minium, aw droższych zapałkach nadtlenek ołowiu, który generalnie był najodpowiedniejszym materiałem. Substancje mniej palne zostały umieszczone pod warstwą fosforu, przenoszącego płomień z zapalarki na drewnianą pochodnię. Może to być siarka, stearyna lub parafina. Aby reakcja nie przebiegała zbyt szybko, a drewno miało czas na nagrzanie się do temperatury spalania, dodawano neutralne substancje, np. pumeks lub sproszkowane szkło. Na koniec do masy domieszano klej, aby połączyć ze sobą wszystkie pozostałe składniki. Kiedy głowa ocierała się o szorstką powierzchnię w miejscu kontaktu, powstało ciepło wystarczające do zapalenia najbliższych cząstek fosforu, z których zapaliły się inne. W tym samym czasie masa była tak podgrzana, że organizm zawierający tlen uległ rozkładowi. Uwolniony tlen przyczynił się do zapłonu substancji palnej znajdującej się pod głową (siarka, parafina itp.). Od niego ogień został przeniesiony na drzewo. Produkcja zapałek od samego początku miała dużą skalę, ponieważ roczne zużycie zapałek wynosiło dziesiątki i setki miliardów sztuk. Nie można było obejść się bez kompleksowej mechanizacji. Produkcja zapałek została podzielona na dwie główne operacje: 1) robienie patyków (słomek do zapałek), 2) przygotowywanie masy zapalającej i zanurzanie w niej słomek. Najpopularniejszym gatunkiem drewna na zapałki była osika, a także topola, wierzba, sosna, świerk, których drewno miało mocne, proste włókna. Wysuszone kłody pocięto na kawałki o długości ok. 1 m. Każdy kawałek rozłupano w poprzek na cztery części i usunięto z niego korę. Powstały blok został wzmocniony na stole warsztatowym stolarza i strugany specjalną strugarką, której część robocza składała się z kilku rur skierowanych do przodu. Po przejściu takiej strugarki wzdłuż drzewa otrzymywano długie okrągłe lub prostokątne patyki (w zależności od kształtu rurek można było nadać słomce dowolny przekrój). Następnie zwykłą płaszczyzną wygładzili nierówności powstałe w postaci rowków z wyciągniętych drzazg, usunęli drugą warstwę, ponownie wyrównali drzewo i tak dalej. Powstała drzazga została pocięta na kawałki o długości zapałki. Operacja ta została przeprowadzona na maszynie, która miała bardzo proste urządzenie.
Drzazgi zostały umieszczone w korycie i zbliżone do płyty regulacyjnej, a następnie za pomocą dźwigni i noża odcinały zadaną długość. Wkrótce zamiast ręcznego strugania zaczęto używać specjalnej maszyny. Tutaj drzewo opierało się o koniec łóżka i było przetwarzane za pomocą urządzenia tnącego, w którym znajdowało się kilka ostrych rurek, które wycinały drzazgi, gdy urządzenie tnące się poruszało. W celu przetworzenia na tej maszynie, kłoda została najpierw pocięta na deski. Maszyna ta miała jednak wiele wad i dawała duże straty. Dlatego w przyszłości został zastąpiony innymi, a proces cięcia drzazg został podzielony na kilka operacji. Do dalszej obróbki słomki musiały być ułożone w równych i równoległych rzędach. W tym celu wykorzystali również specjalną maszynę. Na platformie, która otrzymywała gwałtowne ruchy, zainstalowano przegródkę z przegrodami, a odległość między przegrodami odpowiadała długości meczu. Przy szybkim ruchu pudła słomki zostały umieszczone między przegrodami w przegrodach pudła, a śmieci wpadły przez dolne otwory. Następnie pudełko zostało usunięte i odwrócone. Słoma pozostawała na desce w równoległych rzędach iw tej formie trafiała do plamki. Przed zanurzeniem słomki umieszczano w specjalnej ramie, która składała się z podstawy i dwóch przymocowanych do niej żelaznych prętów, na które nałożono drewniane deski. Rowki biegły równolegle do siebie na deskach. Długość tych rowków została wykonana tak, że umieszczona w nich słoma wystawała na około jedną czwartą ich długości. Wypełnione deski układano na drążkach jedna nad drugą. Z góry wszystkie były przykryte deską i zaciśnięte klinami. W ten sposób uzyskano ramkę, w której umieszczono około 2500 meczów. Następnie operacja ta została zmechanizowana i przeprowadzona przez specjalną maszynę do składu. Każdą zapałkę trzeba było zanurzać dwukrotnie – najpierw w siarce lub parafinie, a potem w masie zapalającej. Wykonanie masy zapalającej było sprawą złożoną, wymagającą dużych środków ostrożności. Szczególnie ważne było jego dokładne wymieszanie. W tym celu każdy składnik został mocno zmiażdżony do stanu sproszkowanego. Początkowo zapałki maczano ręcznie przy użyciu miski do maczania. Patelnia Macal składała się z dwóch części: płaskiej i wpuszczonej. Pierwsza była nieco większa niż rama do składania tekstu i faktycznie służyła do zanurzania w stopionej masie. Jego warstwa była tu nieznaczna i odpowiadała wysokości woskowanej (lub siarkowanej) części zapałki. Druga część służyła jako rezerwuar masy i pomagała w utrzymaniu stałego poziomu.
Później wynaleziono maszynę do zanurzania. Składał się z żeliwnego zbiornika otoczonego innym żeliwnym zbiornikiem. Zbiornik zewnętrzny zawierał masę zapalającą. Ciepłą wodę wlewano między oba zbiorniki, aby ogrzać masę. Zbiornik wewnętrzny był zamknięty ze wszystkich stron i tylko w górnej burcie miał poprzeczną szczelinę, w której umieszczano walec. Obracając się, walec chwytał dolną połową masy ze zbiornika i przykładał go do końcówek zapałek.
Dla większej wygody pracy na górnej burcie zbiornika zamontowano specjalną płytę zanurzeniową, na której zamontowano ramę składu i która z łatwością przesuwała się po wałku zanurzeniowym za pomocą zębatek i kół zębatych zamontowanych na osi wałek. Kolejny umieszczono nad wałkiem zanurzeniowym, który służył do równomiernego dociskania przechodzących pod nim ram składowych do wałka dolnego. Z maczarki ramy składu zostały przeniesione do komory suszącej. Po wyschnięciu zapałki wyjęto z ram do składu i umieszczono w pudełkach. Przez długi czas ta praca była wykonywana ręcznie, ale potem pojawiły się maszyny do tej operacji.
Dużą wadą zapałek fosforowych była toksyczność fosforu. W fabrykach zapałek pracownicy szybko (czasami w ciągu kilku miesięcy) zostali zatruci oparami fosforu i stali się niezdolni do pracy. Szkodliwość tej produkcji przewyższała nawet produkcję luster i kapeluszy. Ponadto roztwór masy zapalającej w wodzie dawał najsilniejszą truciznę, którą stosowali samobójcy (i często mordercy). W 1847 Schroeter odkrył nietrujący amorficzny czerwony fosfor. Od tego czasu istniała chęć zastąpienia nim niebezpiecznego białego fosforu. Przed innymi problem ten rozwiązał słynny niemiecki chemik Betcher. Przygotował mieszaninę siarki i soli bartoletowej, zmieszał je z klejem i nałożył na pokryte parafiną drzazgi. Niestety, tych zapałek nie dało się zapalić na szorstkiej powierzchni. Wtedy Betcher wpadł na pomysł posmarowania kartki specjalną kompozycją zawierającą pewną ilość czerwonego fosforu. Gdy zapałka potarła się o taką powierzchnię, drobinki czerwonego fosforu zapalały się na skutek dotknięcia ich drobinkami soli berthollet z głowy i zapalały tę ostatnią. Nowe zapałki paliły się stałym żółtym płomieniem. Nie wydzielały dymu ani nieprzyjemnego zapachu towarzyszącego zapałkom fosforu. Wynalazek Betchera początkowo nie interesował producentów. Po raz pierwszy „bezpieczne zapałki” zaczęli produkować w 1851 roku Szwedzi, bracia Lundstrem. Dlatego zapałki bez fosforu przez długi czas nazywano „szwedzkimi”. Gdy tylko zapałki bezpieczne stały się powszechne, produkcja i sprzedaż zapałek fosforowych została zakazana w wielu krajach. Po kilkudziesięciu latach ich produkcja całkowicie się zatrzymała. Autor: Ryzhov K.V.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Sonda różnicowa TEKTRONIX P735 ▪ Rakieta kosmiczna napędzana węglem ▪ Ciche samoloty na sowich skrzydłach ▪ Życie w kosmosie powoduje zmiany genetyczne ▪ Korzyści z lekcji muzyki dla dzieci
▪ sekcja strony Dokumentacja normatywna dotycząca ochrony pracy. Wybór artykułu ▪ artykuł W jakim mieście został namalowany obraz Panny z Awinionu? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Miękkie wiadro z kamery samochodowej. Wskazówki podróżnicze
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony