Презентация по теме Спички

Этимология и история слова.История спичек. От камня к фосфору.Спички Шапселя. Первые спички. Ядовитые спички. Безопасные (шведские) спички. Современные спички. Специальные типы спичек. Как устроены спички. Применение. Производство спичек в России. Заключение. Самые обычные спички. Что в них удивительного? Оказывается, Александр Сергеевич Пушкин спичек не знал. В ту пору искру высекали с помощью камня или тёрли угольный трут. Когда же появились спички? Термин «спички» существует в России со второй половины XVIII века. Происходит от старославянского «спица». «Спица» - деревянная заострённая палочка, заноза. Первоначально обозначало деревянные гвозди, которые применялись для изготовления обуви (для крепления подошвы к головке). Спички зажигательные (самогарные) обозначали то, что мы понимаем сейчас под словом «спички». Со временем в обиходе осталось только – «спички». Железное кресало. История спичек начиналась с этого. Современные спички. Первые самозажигающиеся спички в 1812 году изобрел Шапсель. Они были еще весьма несовершенные, однако с их помощью можно было добыть пламя гораздо скорее, чем при помощи огнива. Спички Шапселя представляли собой деревянные палочки с головкой из смеси серы, бертолетовой соли и киновари. В солнечную погоду такая спичка зажигалась при помощи двояковыпуклой линзы, а в других случаях- при соприкосновении с капелькой концентрированной серной кислоты! Нужны были спички, которые зажигались бы при лёгком трении. Сера для этой цели не годилась. И тут обратили внимание на белый фосфор, открытый в 1669 году немецким алхимиком Брандом. Фосфор гораздо более горюч. Поначалу спички зажигались с трудом, так как фосфор выгорал слишком быстро и не успевал воспламенить лучину. Потом стали подмешивать к фосфору вещества, способные при нагревании выделять необходимый для воспламенения кислород. Следующий шаг в истории изобретения спички был сделан английским физиком и химиком Робертом Бойлем (соавтор закона Бойля-Мариотта) и его ассистентом Готфридом Хауквейцем: они покрыли бумагу фосфором и провели по нему деревянной щепкой, покрытой серой. Первым, кто предложил использовать белый фосфор для получения огня, был французский ученый Херсон в 1816 году. Но этот шаг надо было усовершенствовать и сделать спички более удобными для широкого употребления. Белый фосфор Изобретение французским химиком в 1786 году Клодом Луи Бертолле хлората калия (бертолетовой соли) способствовало ещё одному открытию. Его соотечественником Шанселем в 1805 году была создана так называемая «французская зажигательная машина»: хлорат калия вместе с серой, смолой, сахаром и вязким клеящим веществом наносился на деревянную палочку, и при соприкосновении с концентрированной серной кислотой происходило зажигание, иногда носившее взрывной характер. Химик Вагеманн из Тюбингена использовал в 1806 году изобретение Шанселя, но добавил к серной кислоте кусочки асбеста для замедления процесса горения. Созданная им в Берлине фабрика была первым крупным производством по изготовлению зажигательных устройств. Химическая спичка Чтобы пользоваться такими «спичками», требовалось носить с собой пузырек с концентрированной кислотой. Также был иной вариант этого процесса: маленький сосуд с кислотой мог уже находиться в головке и «разбиваться» при надавливании. Не сложно догадаться, насколько первые спички были неудобны в использовании и опасны для здоровья! Подобными химическими спичками пользовался Чарлз Дарвин, раскусывая с риском обжечься ампулу с кислотой. «Папой» спичек считают английского аптекаря Джона Уолкера. В 1826 году Джон Уолкер представил на суд курильщиков (ведь именно им понадобилось иметь при себе компактные запасы легко доступного огня) первые в мире спички. Воспламеняющимся веществом в них стала смесь сульфида сурьмы, поташ-хлората, смолы и крахмала. Достаточно было чиркнуть головкой о любую поверхность - и спичка горела. И здесь открытие свершилось по воле случая. Как-то в 1826 году, работая в лаборатории над очередным взрывчатым веществом, он помешивал содержимое колбы длинной деревянной щепочкой. Через некоторое время на щепочке образовалось утолщение из этого вещества. Аптекарь попытался стряхнуть налипшее с палочки и случайно обо что-то чиркнул. Щепочка загорелась! Позже этим действом он просто развлекал своих знакомых. Щепочки, предварительно опущенные в смесь сульфида сурьмы, поташ-хлората, смолы и крахмала, неизменно загорались при быстром трении о любую поверхность, приводя в восторг публику. Однако Уолкеру не хватило коммерческой хватки: он не стал официально заявлять о своем изобретении и впоследствии, наверное, не раз пожалел об этом. Его изобретение просто-напросто украл предприниматель Сэмюель Джонс. Он умудрился оформить на себя патент и быстро наладил массовое производство. Выпускались эти протоспички в металлических коробках и носили гордое название Lucifers. "Люциферы" по-нашему. Несмотря на явную ассоциацию с вонючим серным дымом, они никак не были связаны с Князем Тьмы. Просто "люцифер" с греческого можно перевести как "несущий свет". Впрочем, вони от них было предостаточно. При сгорании эти спички выделяли едкий ядовитый дым. И именно на "люциферах", а не на сигаретах, впервые появились надписи, предупреждающие о вреде здоровью. Вот они – знаменитые «Люциферы» С вездесущим серным запахом пытались бороться химики по всей Европе. И вскоре альтернатива "люциферам" была найдена. Белый фосфор! По всему Старому свету стали возникать мануфактуры производящие новые спички. Но вот незадача, запах-то устранить удалось, но вместо этого появились две других проблемы. Во-первых, такие спички моментально загорались даже при контакте друг с другом. Во-вторых, их производство было очень ядовитым. На фабриках рабочие частенько страдали от выпадения зубов, заболеваний костных тканей и различных некрозов. В общем, в 1906 году международной конвенцией производство спичек на основе белого фосфора было запрещено. Но ещё в 1847 году в Вене химик Антон Шреттер изобрел гораздо менее вредный красный фосфор. Однако создать новые спички удалось другому человеку - его коллеге по цеху Йохану Лундстрему. Именно он додумался нанести красный фосфор не только на головку, но и на "терку". В 1855 году все это было объединено в то незамысловатое устройство, которое сегодня известно нам как спичечный коробок. В том же году изобретение Лундстрема было удостоено медали на парижской Всемирной выставке. С этого момента началось победное шествие "шведских спичек" (первая мануфактура была открыта именно в этой стране) по всему миру. Красный фосфор гораздо менее летуч и практически не ядовит. Вскоре белый фосфор в головках спичек был заменен на красный. Такие спички зажигались лишь при трении о специальную поверхность, покрытую смесью красного фосфора, клея и других веществ. Эти спички называли безопасными, или шведскими. Фабричным способом их впервые начали изготавливать в Швеции в 1867—1869 гг. Головка безопасных спичек содержала не все вещества, необходимые для воспламенения: аморфный (красный) фосфор наносился на стенку спичечной коробки. Поэтому спичка не могла зажечься случайно. В состав головки входил хлорат калия в смеси с клеем, гуммиарабиком, толченым стеклом и диоксидом марганца. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. В том же 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позже появились и первые спичечные коробки, сначала деревянные, а затем жестяные. Причем, уже тогда на них клеили этикетки, что привело к появлению целой ветви коллекционирования -филумении. Этикетка несла в себе не только информацию, но украшала и дополняла спички. Коробок российских дореволюционных спичек фабрики «Балканская звезда» В Россию первые фосфорные спички были привезены в 1836 году, стоили они дорого — рубль серебром за сотню. Первая отечественная фабрика по производству спичек построена в Петербурге в 1837 году. Современные деревянные спички изготовляются двумя способами: шпоновым способом (для спичек квадратного сечения) и штамповым (для спичек круглого сечения). У нас, так же как и в других странах, преимущественно выпускают спички из древесной палочки (называемой соломкой) с головкой, требующей для воспламенения трения о намазку, нанесенную на боковые стороны спичечной коробки. В качестве основного сырья для изготовления спичечной соломки с прошлого столетия используют главным образом осину и реже липу. Для этого с круглого очищенного от коры чурбака специальным ножом по спирали снимается лента, которая затем рубится на спичечную соломку. Спичечная соломка Существует несколько разновидностей современных спичек. По назначению различают спички, зажигающиеся в обычных условиях, влагоупорные (рассчитанные на зажигание после хранения во влажных условиях, например в тропиках), ветровые (зажигающиеся на ветру) и другие. В России 99% всех выпускаемых спичек — осиновые тёрочные спички. Тёрочные спички различного типа являются основным видом спичек во всем мире. Бестёрочные (сесквисульфидные) спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном и производятся, в основном, в Англии и США, главным образом, для армейских нужд. Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождем, они помогут быстро разжечь костер в любую погоду, не гаснут после полного погружения в воду, некоторые виды штормовых спичек горят несколько минут и не боятся влаги и ветра. Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла. Картонные спичечные книжечки; раздаются бесплатно в гостиницах, ресторанах, табачных магазинах. Каминные спички — спички с двуслойной головкой, зажигающиеся о любую твердую поверхность Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании. Спички для розжига мангалов и барбекю. Сигнальные — дающие при горении цветное пламя. Особым сортом спичек являются ветровые. Они позволяют хранить пламя при силе ветра в 10—12 баллов. Длительность горения таких спичек равна 5—10 секундам. В отличие от обычных спичек у ветровых удлиненная форма головки (10—12 мм). Для продления времени горения таких спичек в состав головки вводят крахмал, а для усиления их ветроустойчивости (до 12 баллов) — нафталин. При изготовлении влагоупорных спичек их головки покрывают нитроцеллюлозной пленкой. Влагоупорные спички горят даже под дождём. Масса спичечной головки на 60% состоит из бертолетовой соли, а также из горючих веществ — серы или сульфидов металлов. Чтобы воспламенение головки происходил медленно и равномерно, без взрыва, к массе добавляют стеклянный порошок или оксид железа. Связующим материалом является клей. Основной компонент покрытия терки — красный фосфор. К нему добавляют оксид марганца, толчёное стекло и клей. При трении головки о шкурку в точке их соприкосновения красный фосфор загорается благодаря кислороду бертоллетовой соли. Огонь первоначально возникает в шкурке и поджигает головку спички. В ней вспыхивает сера или сульфид, опять же за счёт кислорода бертолетовой соли. А уже затем загорается дерево. Для обеспечения эффективного перехода пламени от головки к соломке последняя около головки пропитывается расплавленным парафином. Спички с непарафинированной соломкой гаснут практически вслед за сгоранием головки. Парафин легко воспламеняется при горении головки и дает яркое пламя, что важно в случае использования спички как источника света. Кроме того, он обладает хорошей теплотворностью, способствующей возгоранию соломки, безопасен при хранении спичек, не выделяет при горении копоти, дыма или вредных газов. Помимо основного назначения, спички иногда используются: Вместо счётных палочек для обучения детей. При этом головки спичек срезаются или смываются водой, чтобы не спровоцировать пожар. Как условная денежная единица при различных карточных и других играх. Для изготовления спичечных домиков. Для жеребьёвки. Для различных логических игр, а также игр на аккуратность. В качестве зубочисток. По этой причине зажигалка никогда не заменит спички. Коллекционирование спичек, спичечных коробков, этикеток и т.п. — филумения. Как реквизит для фокусов. Для хранения мелких предметов. Спичка, на которую намотана вата, вполне заменяет ватную палочку. Автор этого чудо произведения затратил 4 миллиона спичек и 15 лет жизни. Выпуск фосфорных спичек начался в России примерно в 1833-1837 гг., но ни упаковки, ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. К 1848 г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате, в 1849 г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В 1859 г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек». К 1913 г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек. С 1863 г. началась постепенная механизация спичечного производства и к 1914 г. большинство спичечных фабрик было оснащено, по крайней мере несколькими, механическими станками, работавшими, в основном, от паровых машин. С 1914 по 1926 гг. (вследствие Первой мировой войны, революции, распада империи, гражданской войны и послереволюционной разрухи) производство спичек в России неуклонно снижалось. К 1931 г. в СССР работала только 31 спичечная фабрика. В 1941-1943гг. более половины предприятий по производству спичек (дававших более 2/3 производства) были разрушены в ходе войны и оккупации. В 1948 г. производство спичек было на уровне начала 1930-х гг. В течение 1944-1960 гг. несколько разрушенных предприятий было восстановлено, большинство предприятий было переоснащено новым оборудованием и к середине 1960-х спичечный кризис в стране был, в основном, ликвидирован. К 1980 г. спичечные фабрики прошли ряд модернизаций и реконструкций и страна вновь стала в массовом количестве экспортировать спички. Переход от плановой социалистической экономики к рыночной застал руководство большинства предприятий врасплох. Сначала начался кризис перепроизводства (из-за того, что предприятия оказались отрезанными от экспортных рынков, резкого наплыва дешёвых импортных зажигалок и полного безразличия к этим фактам государства), а затем — к массовому банкротству фабрик. Выжить удалось немногим. Однако и сейчас будущее некоторых спичечных фабрик находится под вопросом. Стоимость коробка спичек в СССР была минимально возможной и составляла 1коп. за коробок (это около 30 спичек). Впрочем, это никак не отражало их себестоимость. Спички часто являлись дефицитом. Сейчас (2010 г) коробок, практически не изменившийся с тех времён, стоит порядка 1 руб. В позапрошлом веке спички стоили дорого и были доступны далеко не всем. Подсчитано, что мировое производство спичек составляет 2 млрд. коробок в год. На одну коробку расходуется около 1 г спичной массы. Следовательно, расход спичечной массы в мировом масштабе составляет десятки тысяч тонн в год. Следует отметить, что реакция, протекающая при сгорании головки спички, — это один из наиболее бурных химических процессов. В больших масштабах он является и одним из наиболее опасных. Поэтому производство спичек (хотя и называющихся безопасными) требует соблюдения всех мер предосторожности. Возможно, теперь, беря в руки обыкновенную спичку, вы будете относиться к ней с большим почтением, чем до сих пор. Ведь в ней сосредоточена не только большая энергия, но и опыт многих поколений и труд многих людей.