Презентация "Необыкновенная история обыкновенной спички" 8 класс

Необыкновенная история обыкновенной спички.

Автор проекта:

Ученик 8 В класса

МБОУ лицей № 104

г.Минеральные Воды

Бубырь Денис.

Учитель химии:

Соловьева Валентина Михайловна

2013год

Привычка к спичке – искорка привычки

К светилам истинным. Но спичка мне люба

Не менее – и потому люба,

Что чую я обличий переклички,

Что чую: в маленьком обличье спички

Таится мира пестрая судьба.

 – Чирк! – и зарумянится

Скрытница огня,

 Солнышка племянница,

 Солнышка родня.

 Деревянным запахом

 Полыхнет лесам,    

 Улыбнется фабрикам,

 Дальним корпусам.

Случается: бреду в ночном тумане,

Бреду в тумане плотно одинок –

И, как ребенок, вспомнивший о маме,

Я просияю и взлучусь лесами,

Лесами, корпусами, небесами,

А небеса и сами

Взлучатся дальними мирами –

Когда нечаянно в кармане

Чуть громыхнет неполный коробок

В. Казин

Гипотеза

Обыкновенная спичка имеет

необыкновенную историю

Цели

• Познакомиться с историей спички.
• Изучить разнообразие спичек.
• Узнать состав спичек и их свойствах.
• Узнать о процессе производства спичек.

план

• Способы добывания огня.
• Добывание огня в древние времена
• Добывание огня трением
• Добывание огня кремнем
• Добывание огня при помощи линзы
• Водородное огниво
• Первые спички и их опасность.
• Первые безопасные спички
• Деревянная часть спички
• Современные спички
• Виды спичек по назначению.
• Механизация производства спичек.
• Состав спичек.
• Влияние спичек на экологию
• Литература

Способы добывания огня

• примитивный способ - трение двух кусочков дерева
• Знаменитое огниво: куски стали или медный колчедан ударяли о кремень т.е. высекали искры, которые воспламеняли какое - то горючее вещество.
• при помощи солнечных лучей, сфокусированных линзой или вогнутым зеркалом.
• наиболее интересное из них - зажигательный аппарат Дёберайера, созданный в 1823 году. Изобретатель аппарата использовал свойство гремучего газа воспламеняться в присутствии губчатой платины.

Добывание огня в древние времена

История способов добывания огня уходит в древние времена. Пользование огнем позволило человеку снять с себя зависимость от климата и местности. С незапамятных времён огонь играл важную роль в развитии человечества.

Использование огня и умение добывать огонь составили одну из

характернейших особенностей человеческой культуры даже

на ранних этапах развития.

Вряд ли мы когда-нибудь узнаем, когда первобытные люди стали добывать огонь.

Но долгое-долгое время люди могли лишь поддерживать вспыхнувшее пламя.

Добывать огонь они не могли.

Добывание огня трением Человек сумел добыть огнь случайно. Когда он долго обрабатывал дерево для своих орудий, оно могло сильно нагреться, а мелкие деревянные опилки – вспыхнуть. Так появился способ добывать огонь трением. Один из приемов состоял в том, что заостренный конец сухой палки упирали в сухую дощечку и быстро вращали палку между ладонями до тех пор, пока мельчайшие древесные частички не начинали тлеть. Затем на них накладывали сухую траву или мох и раздували огонь. Такой процесс требовал большого опыта и сноровки, и, разумеется, немалого времени, но, тем не менее, долгое время других способов добывания огня человечество не знало. Добывание огня кремнием После этого пришел метод высекания искры кремнием. На земле широко распространение минерал пирит (серный колчедан – соединение железа с серой). Если по куску пирита ударить кремнием, то от серного колчедана отскакивают маленькие частички минерала.

Удар кремния по пириту высекает сноп искр. Они могут поджечь легко загорающуюся материю.

В качестве такой материи использовали трут – сухую губчатую массу растущего на деревьях гриба – труто

вика.

Вскоре искры стали высекать ударом стального кресала о кремень. Вместо трута использовали фитиль,

пропитанный раствором калийной селитрой.

Они самовоспламеняются на воздухе.

Добывание огня при помощи линзы

• Древние греки и римляне знали еще один способ
добывания огня – при помощи солнечных лучей, сфокусированных линзой или вогнутым зеркалом. Этот способ не получил большого распространения, потому что делать линзы из стекла было очень дорого, а пластика в те времена еще не существовало.

Водородное огниво Химики в свою очередь предложили любопытное водородное огниво. Они использовали свойство водорода самовозгораться при соприкосновении с так называемой губчатой пластиной.Водород получался при растворении цинка в разбавленной серной кислоте. Но далеко не каждый мог позволить себе иметь водородное огниво. Знаменитый французский химик К.Л. Бертолле получил соль, которая была названа

бертоллетовой. Это хлорат калия. В 1806 году ученый заметил, что соль очень бурно реагирует

с серной кислотой, и в ходе реакции выделяется большое количество теплоты.

Тогда и появилась первая спичка, головка которой состояла из бертоллетовой соли.

Для воспламенения спички головку прижимали к асбесту, пропитанному концентрированной серной

кислотой.

Спички есть в каждом доме. Но что мы знаем о них? Как следует из пародийного рассказа А.П.Чехова «Шведская спичка», российские крестьяне в начале 1880-х гг. имели только серные спички и лишь помещики, да и то не все, употребляли шведские. Из литературы XX в. можно почерпнуть, что некоторые барышни сводили счеты с жизнью, используя несколько головок фосфорных спичек. Герои немых фильмов Ч.Чаплина нередко зажигали спички о костюм. Чем же отличаются друг от друга серные, фосфорные и шведские спички? Какие спички служили реквизитом в фильмах Чаплина? Каковы спички сегодня? В чем состоит химическая основа их действия?

Именно фосфорные спички эффектно запечатлены в фильмах Чаплина в некоторых игровых трюках.

ИСТОРИЯ СПИЧЕК

СПИЧКИ-…

• это тонкие удлиненные кусочки дерева, картона или пропитанной воском нитки, снабженные головкой из химического вещества, загорающегося от трения.
• Первая спичка появилась в начале IX века.

Первые спички В 1832 году появились, так сказать, сухие спички, изобретенные Химиком Эл Тревани в Вене. Спичку, головка которой состояла из смеси Бертоллетовой соли с серой и клеем, зажимали в листок наждачной бумаги, и быстро выдергивали. От трения головка зажигалась. Но этот способ не был безопасным, так как воспламенение происходило иногда со взрывом. Тогда придумали такой состав спичечной головки, загорающийся спокойно. Он состоял из бертоллетовой соли, белого фосфора и клея.

Эти спички воспламенялись при трении о любую твердую поверхность. Изобретателем

первых фосфорных спичек стал 19-летний француз Шарль Сориа в 1831 году. Смешав

бертолетовою соль и серу, он ударил по этой смеси молотком.

Раздался довольно сильный взрыв. Однажды он пропитал серой лучину и опудрил её конец бертолетовой солью. Размазав по стене фосфор, чиркнул по нему. Лучина с треском вспыхнула.

Тотчас Шарль сделал целую кучу таких лучинок, видоизменяя состав смеси. В конце концов, он добился того, что лучинки стали загораться без промаха.

Опасность первых спичек

• Эти спички легко воспламенялись.
• Белый фосфор очень ядовитое вещество. Рабочие спичечных фабрик страдали серьёзными заболеваниями, вызванные парами фосфора(вызывают заболевание костных тканей, выпадение зубов и омертвение участков челюстей )

Первые безопасные спички

Все-таки в производстве спичек была одна сложность. Она заключалась в том, что спички не были безопасными, из-за белого фосфора, который легко воспламенялся, иногда и при перевозке. Кроме того, белый фосфор – одно из самых ядовитых веществ. Поэтому работа на спичечных фабриках была опасна для здоровья. Но потребность в спичках не уменьшалась.

Раньше других эту задачу удалось разрешить знаменитому немецкому

химику Бетхеру. Он приготовил смесь из серы и бертолетовой соли,

смешав их с клеем, и нанес ее на лучинки, покрытые парафином.

Но, увы, эти спички, оказалось невозможно зажечь о шершавую поверхность.

Тогда Бетхер придумал смазать бумажку особым составом, содержащим

некоторое количество красного фосфора.

При трении спички о такую поверхность частички красного фосфора воспламенялись за счет

прикасающихся к ним частиц бертолетовой соли головки и зажигали последнюю.

Новые спички горели ровным желтым пламенем. Они не давали ни дыма, ни того неприятного запаха,

который сопутствовал фосфорным спичкам.

Впервые “безопасные спички” стали выпускать в 1851 году шведы братья Лундстремы,

поэтому бесфосфорные спички долго называли “шведскими”. Как только безопасные спички получили

распространение, во многих странах было запрещено производство и продажа фосфорных спичек.

Современная спичка Как же устроена современная спичка? Масса спичечной головки на 60% состоит из бертоллетовой соли, а также из горючих веществ – серы или каких-нибудь сульфидов металлов, например сульфида сурьмы. Чтобы воспламенение головки происходило медленно и равномерно, без взрыва, к массе добавляют так называемые наполнители – стеклянный порошок, оксид железа (3) и др. связывающим материалом служит клей. Бертоллетову соль

можно заменить иными веществами, в большом количестве содержащий кислород,

например, бихроматом калия. Намазка шкурки состоит из красного фосфора. К нему добавляют

оксид марганца (4), толченое стекло и клей. При трении головки о шкурку в точке их соприкосновения

красный фосфор загорается благодаря кислороду бертолетовой соли. Образно говоря, огонь

рождается в шкурке. Он и поджигает головку спички. В ней вспыхивает сера или сульфид сурьмы (3)

опять же за счет кислорода бертоллетовой соли. А уже затем загорается дерево.

Как же устроена современная спичка?

• Спичечная головка: бертолетова соль(КСlO3)+ сера или сульфид металла+ стеклянный порошок+оксид железа (III)+клей.
• Боковая поверхность спичечного коробка: красный фосфор+оксид марганца (IV)+толчёное стекло+клей.

Состав намазки спичечной коробки

Бертолетова соль KCLO3, сульфид сурьмы Sb2S3	Восстановители (горючие вещества)
Свинцовый сурик Pb3O4, железный сурик Fe2O3	Пигменты
Костный клей	Связующее
Оксид цинка ZnO Мел CaCO3 измельченное стекло	Наполнители: для снижения реакционной способности для увеличения силы трения

3КСlO3 + Sb2S3 = 3КСl + Sb2О3 + 3SO2

Реакция

сопровождалась выделением газообразного диоксида серы, который имеет характерный резкий, свойственный кислотам запах

2КСlO3 + 3S = 2КСl + 3SO2

В начале 1830 -х гг. появились фосфорные спички. Студент-химик Шарль Сориа во Франции и химик Камертер в Германии были, видимо, среди первых, кому удалось найти легковоспламеняющиеся при трении составы с фосфором. Фосфор при горении превращался в оксид:

5КСlO3 + 6Р = 5KСl + 3Р2O5

Для изготовления спичек вместо КСlO3, а чаще как добавка к нему использовались также более дешевые вещества – селитра КNО3, дихромат калия К2Сr2O7, сурик Pb3O4, диоксиды марганца МnО2 и свинца РbО2, вместо камеди – декстрин и различные клеи.

Виды спичек по истории производства

• Серные спички(1805 г.)
• Фосфорные спички(1830 г.)
• Шведские спички(1866–1868 гг.)
деревянные картонные

Производство спичек в России началось в 1837 г., ввоз и производство спичек с белым фосфором были запрещены с 1875 г.

Разновидности спичек

• Также существуют такие разновидности спичек, как охотничьи (они дольше горят и имеют
более толстую обмазку), штормовые спички (они не имеют головки, но обмазка тела толще, чем у охотничьих спичек) и газовые спички (они отличаются от обычных тем, что у них длиннее палочка).

Охотничьи спички

Пластиковые спички

Спички для костра

Виды спичек по назначению

• Рекламные
• Бытовые
• Газовые и каминные
• Для туризма и розжига

Рекламные спички Бытовые спички Газовые и каминные спички Для туризма и розжига

Кухонные спички. Спички с двуслойной головкой, зажигающиеся о любую твердую поверхность, были запатентованы Ф.Фарнемом в 1888, но их промышленное производство началось лишь в 1905. Головка таких спичек состояла из хлората калия, клея, канифоли, чистого гипса, белого и цветного пигментов и небольшого количества фосфора. Слой на кончике же головки, который наносился вторым маканием, содержал фосфор, клей, кремень, гипс, оксид цинка и красящее вещество. Спички зажигались бесшумно, причем была полностью исключена возможность отлета горящей головки.

Картонные спички Существуют и картонные спички. Они изготавливаются на таких же машинах, что и обычные спички, но за две отдельные операции. Предварительно обработанный картон с больших рулонов подается в машину, которая нарезает из него «гребенки» по 60-100 спичек и вставляет их в гнезда бесконечной цепи. Цепь проносит их через парафиновую ванну и ванну формирования головок. Готовые гребенки поступают в другую машину, которая разрезает их на двойные «странички» из 10 спичек и скрепляет с заранее напечатанной крышкой, снабженной полоской для зажигания. Готовые спичечные книжечки направляются в фасовочно-упаковочный автомат.

Картонные спичечные книжечки – американское изобретение. Патент на них, выданный Дж.Пусси в 1892, был приобретен в 1894 компанией «Даймонд мэч». Сначала такие спички не получили признания общественности. В наши дни спичечные книжечки раздаются бесплатно для снискания благорасположения клиентов в гостиницах, ресторанах, табачных магазинах. В стандартной книжечке двадцать спичек, но выпускаются и книжечки других размеров. Они обычно продаются упаковками по 50 штук. Книжечки специального дизайна могут поставляться в упаковках самого разного размера, наиболее подходящего заказчику. Эти спички – безопасного типа, поверхностью для их зажигания служит нижний (покрытый «серой») клапан обложки, под который заправляется передняя сторонка.

Спичечные книжечки

Вначале производство спичек было полностью ручным, но скоро начались попытки повысить производительность путем механизации. Уже в 1888 была создана автоматическая машина непрерывного действия, которая с некоторыми видоизменениями до сих пор составляет основу спичечного производства.

Механизация производства

Деревянная часть спички Но ведь деревянная часть спички – тоже необходимый элемент, и у него тоже есть своя история. Для примитивных спичек лучину вручную нарезали ножом. Сейчас на спичечных фабриках работают машины. Самое подходящее дерево для

изготовления соломки – осина, а также тополь, ива, сосна, ель, древесина которых

имела крепкие прямые волокна. Осину сначала тщательно ошкуривают и очищают.

Из бревна нарезают тонкое деревянное полотно. Затем его расщепляют на тонкие

длинные жгутики. Из этих жгутов получаются спичечные соломки. Далее в

специальных автоматах на их концы наносят спичечную массу. Нынешние

спичкодельные машины производят миллионы спичек в день.

Современные деревянные спички изготовляются двумя способами. При шпоновом способе для спичек квадратного поперечного сечения.

При другом способе для спичек круглого сечения небольшие сосновые чураки подаются в головку машины, где расположенные в ряд вырубные штампы вырезают заготовки спичек и вталкивают их в перфорации металлических пластин на бесконечной цепи.

При обоих способах производства спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором.

Пройдя на бесконечной цепи по огромным барабанам для сушки в течение 60 мин, готовые спички выталкиваются из пластин и поступают в фасовочный автомат, распределяющий их по спичечным коробкам. Затем оберточный автомат завертывает по три, шесть или десять коробок в бумагу, а упаковочный автомат заполняет ими отгрузочную тару.

Современная спичечная машина (длиной 18 м и высотой 7,5 м) производит до 10 млн. спичек за 8-часовую смену.

Производство деревянных спичек

. Картонные спички изготавливаются на аналогичных машинах, но за две отдельные операции. Предварительно обработанный картон с больших рулонов подается в машину, которая нарезает из него «гребенки» по 60–100 спичек и вставляет их в гнезда бесконечной цепи. Цепь проносит их через парафиновую ванну и ванну формирования головок. Готовые гребенки поступают в другую машину, которая разрезает их на двойные «странички» из 10 спичек и скрепляет с заранее напечатанной крышкой, снабженной полоской для зажигания. Готовые спичечные книжечки направляются в фасовочно-упаковочный автомат.

Производство картонных спичек

Пропитка спичек. До 1870 не были известны способы противопожарной пропитки, предотвращающей беспламенное горение оставшегося угля на погашенной спичке. В 1870 англичанин Хоус получил патент на пропитку спичек квадратного поперечного сечения.

Пропитка же спичек круглого сечения на спичечной машине непрерывного действия считалась невозможной. В связи с тем, что законодательство некоторых штатов с 1910 потребовало обязательной противопожарной пропитки, сотрудник компании «Даймонд мэч» У.Фэрберн в 1915 предложил в качестве дополнительной операции на спичечной машине погружение спичек примерно на 2/3 длины в слабый раствор (ок. 0,5%) фосфата аммония.

Наше практическое исследование.

Оборудование.

За дело, товарищи- исследователи. Замер длины спичек. Взвешивание спичек. Один из способов зажигания. Определение времени горения спичек. Наша новая спичка.Идею продаём. Вот и наши непромокаемые спички. Заполнение Таблицы. Источники

• www.libo.ru/libo1605.html
• Книга для чтения по неорганической химии авт. Крицман, часть 2.
• «Химия. Справочник школьника». С. Васильев.
• «Как изобрели спички» – В.В. Синюков.
• www.alabr.ru/history-spichki.htm
• « Энциклопедия юного химика»

Внимание!

• Соблюдайте правила безопасности при пользовании спичками